Τομείς εφαρμογής δικτύων διαφορετικών τύπων και τάσεων

Τα ηλεκτρικά δίκτυα έχουν σχεδιαστεί για τη μετάδοση και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας από πηγές σε ηλεκτρικούς δέκτες. Σας επιτρέπουν να μεταφέρετε μεγάλες ποσότητες ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις με χαμηλές απώλειες, κάτι που είναι ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της ηλεκτρικής ενέργειας σε σύγκριση με άλλους τύπους ενέργειας.

Τα δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας αποτελούν αναπόσπαστο μέρος των συστημάτων και εγκαταστάσεων ηλεκτρικής ενέργειας για όλους τους σκοπούς στη βιομηχανία και τη γεωργία.

Η αρχική μετάδοση της ηλεκτρικής ενέργειας γινόταν με συνεχές ρεύμα. Τα πρώτα πειράματα, που δεν έχουν ακόμη πρακτική σημασία, χρονολογούνται από το 1873 — 1874 (Γάλλος μηχανικός Fontaine (1873 — 1 km) και Ρώσος στρατιωτικός μηχανικός Pirotsky (1874 — 1 km).

Η μελέτη των βασικών νόμων στη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας ξεκίνησε στη Γαλλία και στη Ρωσία ταυτόχρονα και ανεξάρτητα (M. Depré — 1880 και D. A. Lachinov — 1880). ΝΑΙ.Ο Lachynov στο περιοδικό "Electricity" δημοσίευσε ένα άρθρο "Ηλεκτρομηχανική εργασία", όπου εξετάζει θεωρητικά τη σχέση μεταξύ των κύριων παραμέτρων της γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας και προτείνει την αύξηση της απόδοσης. αύξηση της έντασης? 2 kV μεταδίδονται σε απόσταση 57 km (Μίσμπαχ — Μόναχο).

Το 1889 ο Μ.Ο. Ο Dolivo-Dobrovolski δημιούργησε ένα συνδεδεμένο τριφασικό σύστημα, εφηύρε μια τριφασική γεννήτρια και έναν ασύγχρονο κινητήρα. Το 1891 για πρώτη φορά στον κόσμο πραγματοποιήθηκε μετάδοση τριφασικού εναλλασσόμενου ρεύματος σε απόσταση 170 km. Έτσι, λύθηκε το κύριο πρόβλημα του 19ου αιώνα — η συγκεντρωτική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και η μετάδοσή της σε μεγάλες αποστάσεις.

Από το 1896 έως το 1914, η βιομηχανική εισαγωγή γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας μεγάλων αποστάσεων, η αύξηση των παραμέτρων τους, η εξειδίκευση των δικτύων, η δημιουργία διακλαδισμένων τοπικών δικτύων, η εμφάνιση συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας:

1896 - στη Ρωσία, η πρώτη τριφασική γραμμή μεταφοράς 10 kV με μήκος 13 km και ισχύ 1000 kW εμφανίστηκε στο ορυχείο Pavlovsk στη Σιβηρία.

1900 — δημιουργήθηκε στο Μπακού ένα σύστημα ισχύος που συνδέει δύο σταθμούς: για καλωδιακή γραμμή μεταφοράς 36,5 και 11 χιλιάδων KW -20 kV.

1914 — τέθηκε σε λειτουργία μια γραμμή ισχύος 12.000 kW μήκους 76 km από τον περιφερειακό σταθμό ηλεκτροπαραγωγής Elektroperachaya στη Μόσχα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι παρά το γεγονός ότι η Ρωσία ήταν μια προηγμένη χώρα στην ανάπτυξη των αρχών και των μεθόδων μεταφοράς και διανομής ενέργειας, μέχρι το 1913 διέθετε μόνο 325 km δικτύων 3-35 kV και κατατάχθηκε στην 15η θέση όσον αφορά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. είναι κατώτερο ακόμα και από την Ελβετία...

1920 -1940— το στάδιο της ταχείας ποσοτικής ανάπτυξης, που διασφαλίζει την εκβιομηχάνιση της χώρας και την κατασκευή βιομηχανικής βάσης, καθώς και την πρακτική χρήση ηλεκτρικού και ηλεκτρικού δικτύου.

Αυτή η φάση ξεκίνησε με την ανάπτυξη και εφαρμογή του σχεδίου GOELRO. Αντιμετωπίζοντας τους στόχους του σχεδίου GOELRO, οι μηχανικοί ηλεκτρικής ενέργειας με την πάροδο των ετών κατασκεύασαν έναν αριθμό γραμμών ισχύος 35 και 110 kV, δημιούργησαν τα συστήματα ισχύος της Μόσχας, του Λένινγκραντ, του Μπακού και του Ντόνετσκ και μέχρι το 1940, σε σύγκριση με το 1913, αύξησαν τον αριθμό των δικτύων κατά 10 και περισσότερα kV 70 φορές. Εμφανίστηκαν οι πρώτοι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί (με εναέριο πυλώνα και στη συνέχεια προγραμματισμένα καλωδιακά δίκτυα), οι δομές οχυρώσεων, συνοικιών, αεροδρομίων και ναυτικών βάσεων άρχισαν να ηλεκτροδοτούνται ευρέως.

1922 — τέθηκε σε λειτουργία η πρώτη γραμμή μεταφοράς 110 kV στη Ρωσία μήκους 120 km (Κασίρα — Μόσχα).

1932 — έναρξη λειτουργίας του δικτύου 154 kV του ενεργειακού συστήματος του Δνείπερου.

1933 - κατασκευάστηκε η πρώτη γραμμή ισχύος - 229 kV Λένινγκραντ - Svir.

1945 - μέχρι σήμερα - ανάπτυξη τάσεων έως και 1 εκατομμυρίου B, επέκταση συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, δημιουργία διασυνδέσεων, ευρεία διανομή ηλεκτρικής ενέργειας σε στρατιωτικές εγκαταστάσεις:

1950 — κατασκευάστηκε μια πειραματική - βιομηχανική γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας - 200 kV DC (Κασίρα - Μόσχα).

1956 — τέθηκε σε λειτουργία η πρώτη γραμμή μεταφοράς 400 kV στον κόσμο από τον HPP του Βόλγα στη Μόσχα.

1961 — Η πρώτη γραμμή μεταφοράς 500 kV στον κόσμο (Volga HPP — Moscow) συνδέει τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας του Κέντρου, της Μέσης και Κάτω Βόλγας και των Ουραλίων.

1962 — Τέθηκε σε λειτουργία γραμμή ρεύματος 800 kV για συνεχές ρεύμα (Volgogradenergo - Donbass).

1967— τέθηκε σε λειτουργία μια γραμμή μεταφοράς -750 kV Konakovo - Μόσχα με ισχύ έως 1250 MW και στη δεκαετία του 1970 κατασκευάστηκε μια γραμμή μεταφοράς 750 kV (Κονακόβο - Λένινγκραντ).

Από τα πρώτα χρόνια, η ανάπτυξη της ηλεκτροπαραγωγής ακολούθησε την πορεία της δημιουργίας συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, που περιελάμβαναν σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής συνδεδεμένους με γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης για παράλληλη λειτουργία. Η κατασκευή μιας γραμμής μεταφοράς 500 kV από τον HPP του Βόλγα προς τη Μόσχα και τα Ουράλια σηματοδότησε την έναρξη της διαμόρφωσης του Ενιαίου Ενεργειακού Συστήματος του Ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας (EEES).

Το μήκος των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται συνεχώς και αναπτύσσονται υψηλότερες τάσεις από τις κατηγορίες 1125 kV AC και 1500 kV DC. Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, το συνολικό μήκος των δικτύων στη χώρα ξεπέρασε τα 4 εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Επί του παρόντος, σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάση έως 1 kV, χρησιμοποιούνται ευρέως δίκτυα με τάση 380/220 V. Με αυτήν την τάση είναι δυνατή η μετάδοση ισχύος έως 100 kW σε απόσταση 200 m.

Η τάση 660/380 V χρησιμοποιείται σε δίκτυα τροφοδοσίας αντικειμένων με ισχυρούς δέκτες. Σε αυτή την τάση, η μεταδιδόμενη ισχύς είναι 200 ​​... 300 kW σε απόσταση έως και 250 m.

Οι τάσεις 6 και 10 kV χρησιμοποιούνται ευρέως σε εναέριες και καλωδιακές γραμμές τροφοδοσίας στις περισσότερες εγκαταστάσεις με ισχύ έως 1000 kW με μήκος γραμμής έως 15 km.

Η ονομαστική τάση των 20 kV έχει περιορισμένη κατανομή (μόνο τα δίκτυα της περιοχής Pskov).

Οι τάσεις 35 ... 220 kV χρησιμοποιούνται κυρίως σε εναέριες γραμμές που τροφοδοτούν αντικείμενα από το κρατικό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας με ισχύ μεγαλύτερη από 1000 kW και μήκος γραμμής άνω των 15 km. Επιτρέπουν τη μετάδοση ισχύος 10 … 150 MW αντίστοιχα σε αποστάσεις 200 … 500 km.Τάσεις μεγαλύτερες από 220 kV δεν χρησιμοποιούνται ακόμη σε δίκτυα στρατιωτικών εγκαταστάσεων.

Τα δίκτυα με ονομαστική τάση 330 ... 750 kV ονομάζονται εξαιρετικά υψηλή τάση. Χαρακτηρίζονται από τη μετάδοση σημαντικής ισχύος άνω των 500 MW σε εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις, δηλ. περισσότερα από 500 χλμ.

Στον τομέα της κατασκευής και λειτουργίας γραμμών υπερυψηλής και υπερυψηλής τάσης, η χώρα μας βρίσκεται εδώ και πολλά χρόνια στην πρώτη θέση παγκοσμίως.

Περιλαμβάνονται οι γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας Ekibastuz-Center 1500 kV συνεχούς ρεύματος μήκους 2414 km και μια γραμμή ισχύος 1150 kV AC, Σιβηρία-Καζακστάν-Ουράλια με μήκος λειτουργίας 2700 km.

Στην επικράτεια της Ρωσικής Ομοσπονδίας, σχηματίζονται δύο συστήματα υψηλής και υπερυψηλής τάσης: 110 ... 330 ... 750 kV για τη δυτική ζώνη της χώρας και 110 ... 220 ... 500 kV με περαιτέρω ανάπτυξη του τελευταίου συστήματος με τάση 750 και 1150 kV για την κεντρική ζώνη της χώρας και τη Σιβηρία.

Το οικονομικό εύρος των ονομαστικών τάσεων ανάλογα με το μήκος της γραμμής και την ενεργό ισχύ που μεταδίδεται μέσω αυτής φαίνεται στο σχήμα.

Οικονομικές περιοχές ονομαστικών τάσεων α) για τάσεις 20 ... 150 kV; β) για τάσεις 220 ... 750 kV.

Ωστόσο, επί του παρόντος, λόγω του γεγονότος ότι η Δημοκρατία του Καζακστάν έχει γίνει ανεξάρτητο κράτος, μέρος της διασυστημικής επικοινωνίας, δηλαδή Κεντρική Ασία-Σιβηρία, διακόπτεται και η ενέργεια δεν μεταδίδεται μέσω αυτού του τμήματος του δικτύου.

I. I. Meshteryakov