Přenosová soustava
Elektrizační soustavu tvoří souhrn zařízení pro dálkový přenos a následný rozvod elektrické energie. Je to vlastně fyzické propojení míst výroby elektřiny s mnohanásobně větším počtem míst, kde se elektřina spotřebovává.
Součástí elektrizační soustavy jsou tisíce kilometrů vedení, transformační a spínací stanice, dále ochranné, informační a řídicí prvky. Podle charakteru provozu se elektrizační soustava dělí na dvě části – přenosovou soustavu a distribuční soustavu.
Přenosová soustava zajišťuje přenos velkých výkonů na velké vzdálenosti. Analogicky by se přenosová soustava dala přirovnat k dálniční dopravní síti, kde dálnice představují přenosová vedení a křižovatky a sjezdy z dálnic propojovací a transformační stanice. Podobně jako existují víceproudé dálnice, existují vícenásobná vedení elektrické energie. Na tyto páteřní dálnice jsou v určitých bodech připojeny velké zdroje (elektrárny) a na jiných místech jsou z nich napájeny velcí odběratelé, především sítě distribučních společností.
Moderní systémové zdroje elektrické energie, připojené k přenosové soustavě mívají instalovaný výkon v řádu stovek MW. Jejich alternátory pracují se jmenovitým napětím 10 až 15 kV, takže protékající proudy dosahují hodnot několika jednotek, případně desítek kiloampér. Takto vyrobená elektrická energie je prakticky nepoužitelná pro dálkový přenos z důvodu obrovských ztrát ve vedení (ztráty závisí od druhé mocniny proudu). Řešením je zvýšení napětí generátorů pomocí transformátorů na úroveň napětí přenosové soustavy. Pro přenesení stejného výkonu tak postačí adekvátně nižší proud (s nižšími přenosovými ztrátami). V České republice se pro přenos elektrické energie využívají dvě napěťové úrovně – 220 a 400 kV. V rozlehlejších státech světa se lze setkat i s přenosovými linkami pracujícími s napětím 750 kV nebo dokonce přes 1 milion voltů.
Přenosová síť se skládá z dlouhých nadzemních vedení přenosových linek a desítek uzlů – rozvoden, kde tyto linky začínají nebo končí. Celá síť je vzájemně propojena, takže porucha a odstavení libovolné linky nebo transformátoru nezpůsobí výpadek elektřiny v zasažené oblasti, ale dojde pouze k rekonfiguraci sítě, přičemž původní zátěž postižených částí převezmou ostatní prvky sítě, které zůstaly v provozu. Dá se říct, že prvky přenosové soustavy splňují obecné bezpečnostní kritérium N-1, které garantuje zachování chodu a funkčnosti přenosové soustavy i při výpadku libovolného zdroje nebo prvku sítě.
Kromě přenosů elektrické energie v rámci republiky umožňuje přenosová soustava ještě propojení s elektrizačními soustavami okolních států. Na napěťové úrovni 400 kV k tomuto účelu slouží 11 přeshraničních vedení, dalších 6 jich je ještě na úrovni 220 kV. Celoevropské propojení přenosových soustav pomáhá při stabilizaci sítě a umožňuje operativně řešit mezirepublikové dodávky elektrické energie v případech neočekávaných výpadků zdrojů nebo jiných nestandardních stavů většího rozsahu.
Přenos elektrické energie je prováděn pomocí nadzemního vzdušného vedení velmi vysokého (220 kV) nebo zvlášť vysokého napětí (400 kV). Celková délka 400 kV vedení dosahuje na území České republiky přes 3 700 km. Většinu z toho tvoří jednoduchá vedení, ale přibližně 1/3 délky jsou vedení dvojitá nebo dokonce vícenásobná. Vedení velmi vysokého napětí mají celkovou délku asi 1 900 km, z toho více než polovinu délky tvoří vícenásobná vedení. K přenosové soustavě patří i část (asi 85 km) vedení napěťové úrovně 110 kV.
Elektrické stanice přenosové soustavy jsou křižovatkami nebo místem propojení přenosových vedení. Podle svého účelu se sice dělí na spínací stanice, transformační stanice a měnírny, ale často se spojují do jednoho celku, takže například typická elektrická stanice přenosové soustavy zároveň plní funkci transformační a nachází se v ní i několik rozvoden různého napětí.
Ke třem napěťovým hladinám přenosové soustavy ČR přísluší i odpovídající počet rozvoden. Nejvíce jich je na napětí 400 kV – celkem 28. Na napěťové hladině 220 kV je jich 14 a jedna je i na úrovni 110 kV. Uvedené rozvodny se nacházejí v 33 elektrických stanicích. Transformační výkon přenosové soustavy představuje úctyhodných 22 450 MVA.
Většina elektrických stanic přenosové soustavy je bezobslužná a řídí se dálkově z centrálního dispečerského stanoviště. Vzhledem k převládajícím napěťovým úrovním jsou rozvodny těchto stanic klasického venkovního provedení, i když existují výjimky, kde bylo z důvodu nedostatku místa zvoleno zapouzdřené provedení s izolačním plynem SF6. Takovou je například 400 kV rozvodna elektrické stanice Chotějovice, do které je vyveden nový zdroj v Elektrárně Ledvice.