Villamosenergia átvitel

A villamosenergia-átvitel  olyan technológia, amely az energiát a termelő helyekről a fogyasztási helyekre továbbítja. A villamos energia átvitele elektromos hálózatokon keresztül történik , amelyek magukban foglalják az átalakítókat, az elektromos vezetékeket és a kapcsolóberendezéseket.

Történelem

Az elektromosság távoli átvitelének képességét Stephen Gray fedezte fel először az 1720-as években. Gray kísérleteiben a töltést egy selyemhuzalon továbbították 800 láb távolságra [1]

A 19. század végéig csak termelőhelyek környékén használtak villamos energiát. Ez viszont korlátozta a rendelkezésre álló források felhasználásának mértékét, mivel a helyi termeléshez nem volt szükség nagy kapacitásokra. Az elektromos világítás feltalálásával sürgető problémává vált az elektromosság nagy távolságra történő átvitelének szükségessége, mivel a világításra elsősorban az energiaforrásoktól távol eső nagyvárosokban volt szükség [2] .

1873-ban Fontaine először mutatott be generátort és egyenáramú motort, amelyeket 2 km hosszú vezeték köt össze. 1874-ben F. A. Pirotsky 6 liter kapacitású villamosenergia-átvitelt végzett . Val vel. 1 km-es távolságban, 1876-ban pedig megismételte a kísérletet, a sesztrorecki vasút 3,5 km hosszú síneit használva vezetőként. Az 1870-es évek végén és az 1880-as évek elején D. A. Lachinov kimutatta, hogy az átvitel során fellépő energiaveszteségek fordított arányban állnak a feszültséggel, és P. N. Yablochkov és I. F. Usagin megalkotta az első transzformátorokat , amelyek lehetővé tették Usagin részvételét az 1882-es moszkvai összoroszországi kiállításon. az első nagyfeszültségű erőátviteli rendszer, amely emelő- és lecsökkentő transzformátorokat és tápvezetéket tartalmazott. Ugyanebben az évben a müncheni kiállításon Marcel Despres bemutatta az egyenáram 2000 V-ig terjedő feszültségű egyenáram 60 km távolságra történő továbbításának tapasztalatát , miközben a veszteség 78% volt [2] .

Áttörést jelentett az elektromosság nagy távolságra történő átvitelében M. O. Dolivo-Dobrovolsky tapasztalata az 1891-es Frankfurt am Mainban megrendezett nemzetközi elektromos kiállításon. A kísérlet során a Neckar folyón, a Lauffen városában található létesítményből származó energiát háromfázisú vezetéken keresztül 175 km-en keresztül Frankfurtba vitték. Az energia átvitele 15200 V feszültségen történt, az átalakítás háromfázisú transzformátorokkal történt. A vonal hatásfoka elérte a 80,9%-ot, az átvitt teljesítmény pedig meghaladta a 100 LE-t. -val., az elektromos motor és a világítás működtetésére szolgál. A tapasztalatok hozzájárultak a háromfázisú váltóáramú és nagyfeszültségű átviteli rendszerek bevezetéséhez. 1910-re megjelentek az első 110 kV-os vezetékek az USA-ban, 1923-ban - 220 kV-os, ezzel egy időben megkezdődött a nagyfeszültségű vezetékek bevezetése Európában [2] .

Az egyenáramú erőátvitel, elsősorban a türi rendszeren keresztül, a 20. század elején némi elosztással rendelkezett, különösen Batumiban egy 10 km-es vezeték és egy 180 km-es Moutier-Lyon vezeték működött, de végül ezeket leszerelték és váltóáramú vezetékek cseréje [2] .

Átviteli séma

Jelenleg átviteli sémákat használnak, amelyek magukban foglalják [3] :

A sémák blokkra, kapcsolt és félig összekapcsoltra oszthatók [4]

Osztályozás

Az elektromos vezeték típusa szerint [5] :

Közbenső erőleadóhoz [5] :

A közbenső kiválasztással és termeléssel rendelkező vonalakon általában további le- és emelőtranszformátorokat biztosítanak a villamos energia és a termelés közbenső fogyasztóinak szükségleteinek kielégítésére.

A sorok száma szerint: egy-, két- és háromláncú [6] .

Sebességváltó tartomány

Az energiaátviteli rendszer fő paraméterei a sávszélesség [7] :

hol  a feszültség, V;  - hullám ellenállás , Ohm.

Például egy 110 kV-os vezetéknél a teljesítmény 30 MW.

Az áteresztőképességet csökkentik az energiaveszteségek [8] , további korlát a vonal végein elhelyezett szinkrongépek párhuzamos működésének stabilitása [9] .

Jegyzetek

  1. ↑ Khramov Yu. A. Gray Stephen (Gray Stephen) // Fizikusok: Életrajzi címtár / Szerk. A. I. Akhiezer . - Szerk. 2., rev. és további — M  .: Nauka , 1983. — S. 91. — 400 p. - 200 000 példányban.
  2. ↑ 1 2 3 4 Kracskovszkij, 1953 , p. 6-12.
  3. ↑ Kracskovszkij, 1953 , p. 23-24.
  4. ↑ Kracskovszkij, 1953 , p. 24.
  5. ↑ 1 2 Kracskovszkij, 1953 , p. 22.
  6. ↑ Kracskovszkij, 1953 , p. 23.
  7. ↑ Kracskovszkij, 1953 , p. 27.
  8. ↑ Kracskovszkij, 1953 , p. 28.
  9. ↑ Kracskovszkij, 1953 , p. 31.

Irodalom

Lásd még