Kawasan aplikasi rangkaian pelbagai jenis dan voltan

Rangkaian elektrik direka untuk penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik daripada sumber kepada penerima elektrik. Mereka membenarkan anda memindahkan sejumlah besar tenaga pada jarak jauh dengan kerugian yang rendah, yang merupakan salah satu kelebihan utama tenaga elektrik berbanding dengan jenis tenaga lain.

Rangkaian kuasa adalah sebahagian daripada sistem kuasa dan pemasangan untuk semua tujuan dalam industri dan pertanian.

Penghantaran awal tenaga elektrik dilakukan dengan arus terus. Eksperimen pertama, yang belum mempunyai kepentingan praktikal, bermula dari 1873 — 1874 (jurutera Perancis Fontaine (1873 — 1 km) dan jurutera tentera Rusia Pirotsky (1874 — 1 km).

Kajian undang-undang asas dalam penghantaran elektrik bermula di Perancis dan di Rusia secara serentak dan bebas (M. Depré — 1880 dan D. A. Lachinov — 1880). YA.Lachynov dalam majalah "Elektrik" menerbitkan artikel "Kerja elektromekanikal", di mana dia secara teorinya mengkaji hubungan antara parameter utama talian kuasa dan bercadang untuk meningkatkan kecekapan. peningkatan ketegangan; 2 kV dipancarkan pada jarak 57 km (Miesbach — Munich).

Pada tahun 1889 M.O. Dolivo-Dobrovolski mencipta sistem tiga fasa yang disambungkan, mencipta penjana tiga fasa dan motor tak segerak. Pada tahun 1891 buat pertama kalinya di dunia penghantaran arus ulang-alik tiga fasa dilakukan pada jarak 170 km. Oleh itu, masalah utama abad ke-19 telah diselesaikan - pengeluaran elektrik terpusat dan penghantarannya dalam jarak jauh.

Dari 1896 hingga 1914, pengenalan perindustrian talian kuasa jarak jauh, peningkatan dalam parameter mereka, pengkhususan rangkaian, penciptaan rangkaian tempatan bercabang, kemunculan sistem kuasa:

1896 - di Rusia, talian penghantaran tiga fasa 10 kV pertama dengan panjang 13 km dan kuasa 1000 kW muncul di lombong Pavlovsk di Siberia.

1900 — sistem kuasa yang menghubungkan dua stesen telah dicipta di Baku: untuk talian penghantaran kabel 36.5 dan 11 ribu KW -20 kV.

1914 — talian kuasa 12,000 kW sepanjang 76 km dari loji janakuasa wilayah Elektroperachaya ke Moscow telah mula beroperasi.

Perlu diingatkan bahawa walaupun Rusia adalah sebuah negara yang maju dalam membangunkan prinsip dan kaedah penghantaran dan pengedaran tenaga, pada tahun 1913 ia hanya mempunyai 325 km rangkaian 3-35 kV dan berada di kedudukan ke-15 dari segi pengeluaran elektrik, ia lebih rendah daripada Switzerland...

1920 -1940— peringkat pembangunan kuantitatif yang pesat, memastikan perindustrian negara dan pembinaan pangkalan perindustrian, serta penggunaan praktikal rangkaian elektrik dan elektrik.

Fasa ini bermula dengan pembangunan dan pelaksanaan rancangan GOELRO. Menangani matlamat rancangan GOELRO, jurutera kuasa selama bertahun-tahun membina sejumlah talian kuasa 35 dan 110 kV, mencipta sistem kuasa Moscow, Leningrad, Baku dan Donetsk dan menjelang 1940, berbanding 1913, meningkatkan bilangan rangkaian sebanyak 10 dan lebih kV 70 kali. Loji janakuasa haba pertama muncul (dengan tiang udara, dan kemudian rangkaian kabel yang dirancang), struktur kubu, daerah, lapangan terbang dan pangkalan tentera laut mula dielektrik secara meluas.

1922 — talian penghantaran 110 kV pertama di Rusia dengan panjang 120 km (Kashira — Moscow) telah mula beroperasi.

1932 - permulaan operasi rangkaian 154 kV Sistem Tenaga Dnieper.

1933 - talian kuasa pertama - 229 kV Leningrad - Svir dibina.

1945 - sehingga kini - pembangunan voltan sehingga 1 juta dan lebih B, pengembangan sistem kuasa elektrik, penciptaan sambungan, pengagihan elektrik yang meluas di kemudahan tentera:

1950 - talian kuasa eksperimen - industri - 200 kV DC (Kashira - Moscow) dibina.

1956 — talian penghantaran 400 kV pertama di dunia dari Volga HPP ke Moscow telah mula beroperasi.

1961 — talian penghantaran 500 kV pertama di dunia (Volga HPP — Moscow) menghubungkan sistem kuasa Pusat, Volga Tengah dan Bawah dan Ural.

1962 — Talian kuasa 800 kV untuk arus terus (Volgogradenergo - Donbass) telah mula beroperasi.

1967— talian penghantaran -750 kV Konakovo — Moscow dengan kapasiti sehingga 1250 MW telah mula beroperasi, dan pada tahun 1970-an talian penghantaran 750 kV (Konakovo — Leningrad) telah dibina.

Dari tahun-tahun pertama, pembangunan industri kuasa elektrik mengikuti laluan mencipta sistem kuasa elektrik, yang termasuk loji kuasa yang disambungkan oleh talian penghantaran voltan tinggi untuk operasi selari. Pembinaan talian penghantaran 500 kV dari Volga HPP ke Moscow dan Ural menandakan permulaan pembentukan Sistem Tenaga Bersepadu bahagian Eropah Rusia (EEES).

Panjang talian kuasa sentiasa meningkat dan voltan yang lebih tinggi sedang dibangunkan daripada kelas 1125 kV AC dan 1500 kV DC. Menjelang awal tahun 1980-an, jumlah panjang rangkaian di negara ini melebihi 4 juta km.

Pada masa ini, dalam pemasangan elektrik dengan voltan sehingga 1 kV, rangkaian dengan voltan 380/220 V paling banyak digunakan. Dengan voltan ini, adalah mungkin untuk menghantar kuasa sehingga 100 kW pada jarak 200 m.

Voltan 660/380 V digunakan dalam rangkaian bekalan objek dengan penerima berkuasa. Pada voltan ini, kuasa yang dihantar ialah 200 ... 300 kW pada jarak sehingga 250 m.

Voltan 6 dan 10 kV digunakan secara meluas dalam bekalan atas dan talian kabel di kebanyakan tapak dengan kuasa sehingga 1000 kW dengan panjang talian sehingga 15 km.

Voltan nominal 20 kV mempunyai pengedaran terhad (hanya rangkaian rantau Pskov).

Voltan 35 ... 220 kV digunakan terutamanya dalam talian atas yang membekalkan objek dari sistem kuasa negeri dengan kuasa lebih daripada 1000 kW dan panjang talian lebih daripada 15 km. Mereka membolehkan penghantaran kuasa 10 … 150 MW masing-masing pada jarak 200 … 500 km.Voltan lebih tinggi daripada 220 kV belum digunakan dalam rangkaian kemudahan tentera.

Rangkaian dengan voltan nominal 330 ... 750 kV dipanggil voltan sangat tinggi. Mereka dicirikan oleh penghantaran kuasa ketara melebihi 500 MW pada jarak ultra-jauh, i.e. lebih daripada 500 km.

Dalam bidang pembinaan dan pengendalian talian voltan ultra tinggi dan ultra tinggi, negara kita telah berada di tempat pertama di dunia selama bertahun-tahun.

Disertakan ialah talian kuasa Ekibastuz-Center 1500 kV DC dengan panjang 2414 km dan talian kuasa AC 1150 kV, Siberia-Kazakhstan-Ural dengan panjang operasi 2700 km.

Di wilayah Persekutuan Rusia, dua sistem dengan voltan tinggi dan ultra tinggi dibentuk: 110 ... 330 ... 750 kV untuk zon barat negara dan 110 ... 220 ... 500 kV dengan lebih lanjut pembangunan sistem terakhir dengan voltan 750 dan 1150 kV untuk zon tengah negara dan Siberia.

Julat ekonomi voltan nominal bergantung pada panjang talian dan kuasa aktif yang dihantar melaluinya ditunjukkan dalam rajah.

Julat ekonomi voltan nominal a) untuk voltan 20 ... 150 kV; b) untuk voltan 220 ... 750 kV.

Walau bagaimanapun, pada masa ini, disebabkan fakta bahawa Republik Kazakhstan telah menjadi negara bebas, sebahagian daripada komunikasi antara sistem, iaitu Asia Tengah-Siberia, terganggu dan tenaga tidak dihantar melalui bahagian rangkaian ini.

I. I. Meshteryakov