Електропостачання, служить для забезпечення електроенергією всіх галузей господарства: промисловості, сільського господарства, транспорту, міського господарства і т. д. У систему Е. входять джерела живлення, що підвищують і знижують підстанції електричні, живлячі розподільні електричні мережі, різні допоміжні пристрої і споруди. Основна частина електроенергії, що виробляється, споживається промисловістю, наприклад в СРСР — близько 70% (1977). Структура Е. визначається особливостями виробництва і розподілу електроенергії, що історично склалися, в окремих країнах. Принципи побудови систем Е. у промислово розвинених країнах є загальними. Деяка специфіка і місцеві відмінності в схемах Е. залежать від розмірів території країни, її кліматичних умов, рівня економічного розвитку, обсягу промислового виробництва і щільності розміщення електрифікованих об'єктів і їх енергоємності.
Джерела живлення. Основні джерела живлення електроенергією — електростанції і живлячі мережі районних енергетичних систем . На промислових підприємствах і в містах для комбінованого постачання енергією і теплом використовують теплоелектроцентралі (ТЕЦ), потужність яких визначається потребою в теплі для технологічних потреб і опалювання. Для крупних енергоємних підприємств, наприклад металургійних заводів з великим теплоспоживанням і значним виходом вторинних енергоресурсів, споруджуються потужні ТЕЦ(теплоелектроцентраль), на яких встановлюють генератори, що виробляють струм напругою до 20 кв. Такі електростанції, зазвичай розташовані за межами заводу на відстані до 1—2 км., мають районне значення і, окрім підприємства, забезпечують електричною енергією і теплом довколишні промислові і житлові райони. Для розвантаження джерел живлення в години списів служать так звані «споживачі-регулювальники», які без істотного збитку для технологічного процесу допускають перерви або обмеження у вжитку електроенергії. До таких електроприймачів належать, наприклад, більшість електропечей, що володіють значною тепловою інерцією, деякі електролізні установки, які дозволяють вирівнювати графіки навантажень в енергетичних системах.
Напруга в системах Е. є оптимальними значеннями, перевіреними на практиці. У кожному конкретному випадку вибір напруги залежить від передаваної потужності і (від відстані джерела живлення до споживача. Шкали напруги, прийняті в різних країнах, не мають між собою принципових відмінностей. Використовувана в СРСР напруга (6, 10, 20, 35, 110, 220, 300 кв і т. д.) характерна і для інших країн. У шкалах деяких країн є напруга проміжних значень, які були введені на ранньому етапі будівництва електричних мереж і продовжують використовуватися, хоча у ряді випадків вже і не є оптимальними. Живлення електроенергією крупних промислових і транспортних підприємств і міського господарства здійснюється на напрузі 110 і 220 кв (у США часто 132 кв ) , а для особливо великих і енергоємних — 330 і 500 кв. Розподіл енергії на перших рівнях при цьому виконується на напрузі 110 або 220 кв. Напруга 110 кв застосовується частіше, т. до. в цьому випадку легко розмістити повітряні лінії електропередачі забудованих територіях підприємств і міст. Розподіл енергії між споживачами при напрузі 220 кв доцільно тоді, коли ця напруга є також і що живить. За певних умов має переваги мережева напруга 60—69 кв (застосовується у ряді країн Західної Європи і в США). Напругу 35 кв використовують в живлячих і розподільних мережах промислових підприємств середньої потужності, в невеликих і середніх містах в е р б сільських електричних мережах, а також для живлення на крупних підприємствах потужних електроприймачів: електропечей, випрямних установок і т. п. Напруга 20 кв використовується порівняно рідко для розвитку мереж, що мають це напруга; воно може виявитися доцільним в районах з невеликою щільністю електричних навантажень, а також у великих містах і на крупних підприємствах за наявності ТЕЦ(теплоелектроцентраль) з генераторною напругою 20 кв . Напруга 10 і 6 кв застосовують при розподілі електроенергії (на різних рівнях Е.) на промислових підприємствах, в містах і ін. Ця напруга придатна також для живлення об'єктів невеликої потужності, недалеко віддалених від джерела живлення. В більшості випадків доцільне використання напруги 10 кв як основний. При цьому живлення електродвигунів виробляється від понізітельних підстанцій 10/6 кв за схемою трансформатор — двигун або від обмоток 6 кв трансформатора 110/220 кв з розщепленими вторинними обмоткамі (10і 6 до; 6).
Схеми систем Е. будують, виходячи з принципу максимально можливого наближення джерела електроенергії вищої напруги до електроустановок споживачів з мінімальною кількістю рівнів проміжної комутації і трансформації. Для цих цілей застосовують т.з. глибокі введення (35—220 кв ) кабельних і повітряних ліній електропередачі. Знижуючі підстанції розміщуються в центрах розташування основних споживачів електроенергії, тобто в центрах електричних навантажень. В результаті такого розміщення знижується втрата електроенергії, скорочується витрата матеріалів, зменшується число проміжних мережевих ланок, покращується режим роботи електроприймачів. Елементи системи Е. несуть постійне навантаження, розраховуються на взаємне резервування з врахуванням допустимих перевантажень і розумного обмеження вжитку електроенергії і в післяаварійному режимі, коли виробляються відновні роботи на пошкодженому елементі або ділянці мережі. В більшості випадків передбачається роздільна робота елементів з використанням засобів автоматики і глибокого секціонування всіх ланок. Паралельна робота застосовується лише при необхідних обгрунтуваннях.
Глибокі введення виконують магістральними і радіальними лініями ( мал. 1 ) залежно від умов довкілля, забудови території і ін. чинників. Схема введення кабельних радіальних ліній безпосередньо в трансформатор підстанції є простою найбільш компактною і надійною. При використанні глибоких введень можливе вживання компактних, повністю закритих вічок КРУЕ (комплектних розподілить, пристроїв з елегазовим наповненням) на напругу 110 кв.
Схеми розподілить, мереж 6—20 кв виконують магістральними, радіальними або змішаними ( мал. 2 ) з модифікаціями по мірі надійності. Перші рівні Е. крупних підприємств зазвичай виконують за магістральними схемами з потужними токопроводамі 6—10 кв, від яких через розподільні пункти харчуються цехові трансформаторні пункти. У міських мережах при напрузі 6 і 10 кв застосовують петлеві, двопроменеві і багатопроменеві схеми що є різновидами магістральних.
На крупних вузлових підстанціях 110—220 кв (на великих заводах, в містах з розвиненою електричною мережею, великим числом приєднань і т. п.) електричні схеми зазвичай мають подвійну систему шин. При напрузі 6 і 10 кв в крупних розподільних пристроях у разі потреби розділення живлення або виділення споживачів (наприклад, на крупних преобразовательних підстанціях) подвійна система шин дозволяє перекладати деякі агрегати на знижену напругу, зберігаючи для інших споживачів нормальну напругу. У споживчих електроустановках найчастіше використовують схеми підстанцій з однією системою секціонованих шин із застосуванням (при необхідності) автоматики на секційних вимикачах або введеннях. При частих оперативних перемиканнях і ревізіях (оглядах і перевірках) вимикачів доцільними є схеми з обхідною (додатковою) системою шин, яка дозволяє виробити ревізію або ремонт будь-якої робочої системи шин і будь-якого вимикача без перерви живлення. Ці схеми застосовують, наприклад, на крупних електропічних підстанціях промислових підприємств. Поширені прості схеми підстанцій без шин первинної напруги на підстанціях глибоких введень 210 і 220 кв і на трансформаторних підстанціях 10 і 6 кв, живлених за блоковими схемами лінія — трансформатор (див. мал. 1 і 2 ). На трансформаторних підстанціях на стороні 10 і 6 кв ставлять вимикачі навантаження, а при радіальному живленні застосовують глухе приєднання трансформаторів.
На крупних об'єктах раціональне будівництво електричних мереж з потужними токопроводамі 10 і 6 кв (замість великого числа кабелів), кабельних естакад і галерей (замість дорогих і громіздких тунелів) прокладка кабелів 110 і 220 кв (замість повітряних ліній).
Надійність Е. залежить від вимог безперебійності роботи електроприймачів. Необхідна міра надійності визначається тим можливим збитком, який може бути нанесений виробництву при припиненні їх живлення. Існують 3 категорії надійності електроприймачів. До 1-ої категорії відносять ті, живлення яких забезпечують не менше чим 2 незалежних автоматично резервованих джерела. Такі електроприймачі необхідні на об'єктах з підвищеними вимогами до безперебійності роботи (наприклад, безперервне хімічне виробництво). Найкращі в цьому випадку схеми Е. з територіально роз'єднаними незалежними джерелами. Допустима перерва в Е. для деяких виробництв не повинен перевищувати 0,15—0,25 сік , тому важливою умовою є необхідна швидкодія відновлення живлення. Для особливо відповідальних електроприймачів в схемі Е. передбачають додаткове третє джерело. До 2-ої категорії відносяться електроприймачі, що допускають перерву живлення на якийсь час, необхідне для включення ручного резерву. Для приймачів 3-ої категорії допускається перерва живлення на якийсь час до 1 сут, необхідне на заміну або ремонт пошкодженого елементу системи.
Якість електроенергії. У системи Е. часто входять електроприймачі, робота яких супроводиться ударними навантаженнями і несприятливо відбивається на роботі інших («спокійних») електроприймачів, загальному режимі роботи системи, на якості електроенергії (див. Електроенергії якість ) . До таких електроприймачів відносяться вентильні перетворювачі, дугові електропечі, апарати електрозварювань, електровози, робота яких супроводиться резкопеременнимі поштовхами навантаження, коливаннями напруги, зниженням коефіцієнта потужності, утворенням вищих гармонік, виникненням несиметрії напруги. Показники якості електроенергії покращуються при підвищенні потужності короткого замикання в точці мережі, до якої примкнули електроприймачі з несприятливими характеристиками. Щоб створити такі умови, зменшують реактивний опір живлячих ліній, не включаючи в них реактори електричні або зменшуючи їх реактивність, виключаючи з схем токопроводи і ін. При цьому має бути відповідно збільшена потужність вимикачів, що відключається.
Питання поліпшення якості електроенергії вирішуються комплексно при проектуванні систем Е. і електроприводу. Добрі результати дає розділення живлення електроприймачів з ударними і т.з. спокійними навантаженнями шляхом приєднання їх до різних трансформаторів і різних гілок розщеплених трансформаторів або плечей здвоєних реакторів. Поліпшенню якості електроенергії сприяє впровадження в схеми Е. електроприводів із зниженим вжитком реактивної потужності, вживання багатофазних схем випрямлення і ін. При недостатності цих заходів застосовують спеціальні пристрої: синхронні компенсатори з швидкодіючим збудженням, великою кратністю перевантаження по реактивній потужності (у 3—4 рази), що працюють В т. н. режимі стеження за реактивною потужністю електроприймачів; синхронні електродвигуни із спокійним навантаженням, що приєднуються до загальних з вентильними перетворювачами шин і мають необхідну потужність, що розташовується, і швидкодіюче збудження з високим рівнем форсировки; статичні джерела реактивної потужності з високою швидкодією, безинерционностью і плавною зміною реактивній потужності; подовжню ємкісну компенсацію, що дає можливість миттєвого безінерційного і безперервного автоматичного регулювання напруга; силові резонансні електричні фільтри для гасіння вищих гармонік.
Літ.: Князевський Би. Л., Ліпкин Би. Ю., Електропостачання промислових підприємств, М., 1969; Круповіч Ст І., Ермілов А. А., Трунковський Л. Е., Проектування і монтаж промислових електричних мереж, М., 1971; Козлів Ст А., Білік Н. І., Файбісовіч Д. Л., Довідник по проектуванню систем електропостачання міст, Л., 1974; Ермілов А. А., Основи електропостачання промислових підприємств, 3 видавництва, М., 1976.
