Különböző típusú és feszültségű hálózatok alkalmazási területei

Az elektromos hálózatokat arra tervezték, hogy az elektromos energiát a forrásoktól az elektromos vevőkig továbbítsák és elosztják. Lehetővé teszik nagy mennyiségű energia átvitelét nagy távolságokra kis veszteséggel, ami az elektromos energia egyik fő előnye más típusú energiákhoz képest.

Az elektromos hálózatok az iparban és a mezőgazdaságban minden célra szolgáló villamosenergia-rendszerek és -berendezések szerves részét képezik.

Az elektromos energia kezdeti átvitele egyenárammal történt. Az első kísérletek, amelyek gyakorlati jelentőséggel még nem bírnak, 1873-1874-ből származnak (Fontaine francia mérnök (1873-1 km) és Pirotsky orosz hadmérnök (1874-1 km).

A villamosenergia-átvitel alapvető törvényeinek tanulmányozása Franciaországban és Oroszországban egyidejűleg és egymástól függetlenül kezdődött (M. Depré – 1880 és D. A. Lachinov – 1880). IGEN.Lachynov az "Electricity" magazinban megjelent egy cikket "Elektromechanikai munka", ahol elméletileg megvizsgálja az elektromos vezeték fő paraméterei közötti kapcsolatot, és a hatékonyság növelését javasolja. a feszültség növekedése; A 2 kV-ot 57 km-es távolságban továbbítják (Miesbach – München).

1889-ben M.O. Dolivo-Dobrovolski csatlakoztatott háromfázisú rendszert hozott létre, feltalált egy háromfázisú generátort és egy aszinkron motort. 1891-ben először a világon háromfázisú váltakozó áramú átvitelt hajtottak végre 170 km-es távon. Ezzel megoldódott a 19. század fő problémája - a villamos energia központosított előállítása és nagy távolságokra történő továbbítása.

1896-tól 1914-ig a távolsági távvezetékek ipari bevezetése, paramétereik növelése, a hálózatok specializálódása, elágazó helyi hálózatok kialakítása, villamosenergia-rendszerek megjelenése:

1896 - Oroszországban a szibériai Pavlovsk bányában jelent meg az első 10 kV-os háromfázisú távvezeték, 13 km hosszúsággal és 1000 kW teljesítménnyel.

1900 - Bakuban két állomást összekötő villamosenergia-rendszert hoznak létre: 36,5 és 11 ezer KW-os -20 kV-os kábeles távvezetékhez.

1914 – üzembe helyezték az Elektroperachaya regionális erőműtől Moszkváig tartó 76 km hosszú, 12 000 kW teljesítményű vezetéket.

Megjegyzendő, hogy annak ellenére, hogy Oroszország fejlett ország volt az energiaátvitel és -elosztás elveinek és módszereinek kidolgozásában, 1913-ra már csak 325 km 3-35 kV-os hálózattal rendelkezett, és a villamosenergia-termelést tekintve a 15. helyen állt. még Svájcnál is alulmarad...

1920-1940— a gyors mennyiségi fejlődés szakasza, amely biztosítja az ország iparosodását és ipari bázis kiépítését, valamint a villamos energia és az elektromos hálózatok gyakorlati hasznosítását.

Ez a szakasz a GOELRO terv kidolgozásával és megvalósításával kezdődött. A GOELRO-terv céljait szem előtt tartva az energiamérnökök az évek során számos 35 és 110 kV-os vezetéket építettek, létrehozták a moszkvai, leningrádi, bakui és donyecki villamosenergia-rendszereket, és 1940-re 1913-hoz képest 10-zel növelték a hálózatok számát. és több kV 70-szer. Megjelentek az első hőerőművek (légpillérrel, majd tervezett kábelhálózatokkal), megkezdődött az erődítmények, kerületek, repülőterek, haditengerészeti bázisok építményeinek széles körű villamosítása.

1922 – üzembe helyezték Oroszország első 110 kV-os távvezetékét, 120 km hosszúsággal (Kashira – Moszkva).

1932 - a Dnyeper Energy System 154 kV-os hálózatának működésének kezdete.

1933 - megépült az első távvezeték - 229 kV Leningrád - Svir.

1945 - a mai napig - 1 millió B-ig terjedő feszültségek fejlesztése, villamosenergia-rendszerek bővítése, összekapcsolások létrehozása, villamosenergia széles körű elosztása katonai létesítményekben:

1950 - megépült egy kísérleti - ipari távvezeték - 200 kV DC (Kashira - Moszkva).

1956 – üzembe helyezték a világ első 400 kV-os távvezetékét a Volgai Erőműtől Moszkváig.

1961 – a világ első 500 kV-os távvezetéke (Volga HPP – Moszkva) köti össze a központ, a Közép- és Alsó-Volga, valamint az Urál energiarendszerét.

1962 – Üzembe helyeztek egy 800 kV-os egyenáramú vezetéket (Volgogradenergo – Donbass).

1967— üzembe helyeztek egy 1250 MW teljesítményű -750 kV-os Konakovo-Moszkva távvezetéket, a hetvenes években pedig egy 750 kV-os (Konakovo-Leningrád) távvezetéket építettek.

A villamosenergia-ipar fejlődése az első évektől kezdve a villamosenergia-rendszerek kialakításának útját követte, amely magában foglalta a nagyfeszültségű távvezetékekkel összekapcsolt, párhuzamos üzemű erőműveket. A Volga Erőműtől Moszkváig és az Urálig tartó 500 kV-os távvezeték megépítése jelentette az Oroszország európai részének egységes energiarendszerének (EEES) kialakulásának kezdetét.

Az elektromos vezetékek hossza folyamatosan növekszik, és az 1125 kV AC és 1500 kV DC osztályoknál magasabb feszültségeket fejlesztenek ki. Az 1980-as évek elejére a hálózatok teljes hossza az országban meghaladta a 4 millió km-t.

Jelenleg az 1 kV-ig terjedő feszültségű elektromos berendezésekben a legszélesebb körben a 380/220 V feszültségű hálózatokat használják, ezzel a feszültséggel akár 100 kW teljesítmény átvitele lehetséges 200 m távolságra.

A 660/380 V feszültséget nagy teljesítményű vevőkészülékekkel rendelkező objektumok táphálózataiban használják. Ezen a feszültségen az átvitt teljesítmény 200 ... 300 kW 250 m távolságig.

A legtöbb helyen 6 és 10 kV feszültséget széles körben alkalmaznak az 1000 kW-ig terjedő teljesítményű, legfeljebb 15 km-es vezetékhosszúságú tápvezetékekben.

A 20 kV névleges feszültség korlátozott eloszlású (csak a Pszkov régió hálózatai).

A 35 ... 220 kV feszültséget főként az állami villamosenergia-rendszerből 1000 kW-ot meghaladó teljesítményű és 15 km-nél hosszabb vezetékhosszúságú objektumokat tápláló légvezetékekben használják. 10 … 150 MW teljesítmény átvitelét teszik lehetővé 200 … 500 km távolságban.A katonai létesítmények hálózatában 220 kV-nál magasabb feszültséget még nem használnak.

A 330 ... 750 kV névleges feszültségű hálózatokat rendkívül magas feszültségnek nevezik. Jellemzőjük az 500 MW feletti jelentős teljesítmény átvitele ultra nagy távolságokon, pl. több mint 500 km.

Az ultra- és ultra-nagyfeszültségű vezetékek építése és üzemeltetése terén hazánk hosszú évek óta az első helyen áll a világon.

Ide tartoznak az Ekibastuz-Center 1500 kV-os egyenáramú távvezetékek 2414 km hosszúsággal és egy 1150 kV-os váltakozó áramú vezeték, Szibéria-Kazahsztán-Ural 2700 km hosszúsággal.

Az Orosz Föderáció területén két nagy és ultramagas feszültségű rendszert alakítanak ki: 110 ... 330 ... 750 kV az ország nyugati zónájában és 110 ... 220 ... 500 kV további az utolsó, 750 és 1150 kV feszültségű rendszer fejlesztése az ország és Szibéria központi zónájában.

A névleges feszültségek gazdaságos tartománya a vezeték hosszától és a rajta átvitt aktív teljesítménytől függően az ábrán látható.

A névleges feszültségek gazdasági tartományai a) 20 ... 150 kV feszültség esetén; b) 220 ... 750 kV feszültségekhez.

Jelenleg azonban a Kazah Köztársaság független állammá válása miatt a rendszerközi kommunikáció egy része, nevezetesen Közép-Ázsia-Szibéria megszakad, és az energia átvitele nem történik meg a hálózat ezen szakaszán.

I. I. Mesteryakov