Области на приложение на мрежи от различни видове и напрежения

Електрическите мрежи са предназначени за предаване и разпределение на електрическа енергия от източници към електрически приемници. Те ви позволяват да прехвърляте големи количества енергия на дълги разстояния с ниски загуби, което е едно от основните предимства на електрическата енергия в сравнение с други видове енергия.

Електрическите мрежи представляват неразделна част от електроенергийните системи и инсталации за всякакви цели в промишлеността и селското стопанство.

Първоначалното предаване на електрическа енергия беше направено с постоянен ток. Първите експерименти, които все още не са от практическо значение, датират от 1873 — 1874 г. (френски инженер Фонтен (1873 — 1 км) и руски военен инженер Пиротски (1874 — 1 км).

Изучаването на основните закони при преноса на електроенергия започва във Франция и в Русия едновременно и независимо (М. Депре — 1880 г. и Д. А. Лачинов — 1880 г.). Д. А. Лачинов в списание „Електричество“ публикува статия „Електромеханична работа“, където теоретично разглежда връзката между основните параметри на електропровода и предлага да се увеличи ефективността. увеличаване на напрежението; 2 kV се предава на разстояние 57 км (Miesbach — Мюнхен).

През 1889 г. M.O. Доливо-Доброволски създава свързана трифазна система, изобретява трифазен генератор и асинхронен двигател. През 1891г. за първи път в света беше извършено трифазно предаване на променлив ток на разстояние 170 км. Така е решен основният проблем на 19 век — централизираното производство на електроенергия и нейното предаване на големи разстояния.

От 1896 до 1914 г. се извършва промишленото въвеждане на електропроводи на дълги разстояния, увеличаване на техните параметри, специализация на мрежи, създаване на разклонени локални мрежи, поява на електроенергийни системи:

1896 г. — в Русия първият 10 kV далекопровод с трифазен ток с дължина 13 км и мощност 1000 kW се появява в рудника Павловск в Сибир.

1900 г. — в Баку е създадена енергийна система, свързваща две станции: за 36,5 и 11 хил. КВт кабелна преносна линия -20 kV.

1914 г. — въведена е в експлоатация 70 kV линия от регионалната електроцентрала «Електроперечая» до Москва с дължина 76 км и мощност 12 000 kW.

Трябва да се отбележи, че въпреки факта, че Русия беше напреднала страна в разработването на принципите и методите за пренос и разпределение на енергия, до 1913 г. тя имаше само 325 км мрежи 3-35 kV и беше класирана на 15-то място по отношение на производството на електроенергия, отстъпва дори на Швейцария ….

1920 -1940 г. — етапът на бързо количествено развитие, осигуряващо индустриализацията на страната и изграждането на индустриална база, както и практическото използване на електричество и електрически мрежи.

Тази фаза започна с разработването и прилагането на плана GOELRO. Решавайки целите на плана GOELRO, енергийните инженери са изградили през годините редица електропроводи 35 и 110 kV, създали Московска, Ленинградска, Баку и Донецка електроенергийни системи и до 1940 г., в сравнение с 1913 г., са увеличили броя на мрежи от 10 и повече kV 70 пъти. Появяват се първите ТЕЦ (с въздушен стълб, а след това планирани кабелни мрежи), структурите на укрепления, райони, летища и военноморски бази започват да бъдат широко електрифицирани.

1922 г. — пуснат в експлоатация първият 110 kV далекопровод в Русия с дължина 120 км (Кашира — Москва).

1932 г. — началото на експлоатацията на 154 kV мрежата на Днепровската енергийна система.

1933 г. — построен е първият електропровод -229 kV Ленинград — Свир.

1945 г. — до днес — развитие на напрежения до 1 млн.и още B, разширяване на електроенергийните системи, създаване на междусистемни връзки, широко разпространение на електроенергия във военни съоръжения:

1950 г. — построен е експериментално -промишлен електропровод -200 kV DC (Кашира — Москва).

1956 г. — въведен е в експлоатация първият в света 400 kV далекопровод от Волжска ВЕЦ до Москва.

1961 г. — първият в света далекопровод 500 kV (Волжска ВЕЦ — Москва) свързва електроенергийните системи на Центъра, Средната и Долна Волга и Урал.

1962 г. — Въведен е в експлоатация 800 kV електропровод за постоянен ток (Волгограденерго -Донбас).

1967 г. — е въведен в експлоатация далекопровод -750 kV Конаково — Москва с пропускателна способност до 1250 MW, а през 70 -те години е построен далекопровод 750 kV (Конаково — Ленинград).

От първите години развитието на електроенергийната промишленост следва пътя на създаването на електроенергийни системи, които включват електроцентрали, свързани чрез преносни линии с високо напрежение за паралелна работа. Изграждането на 500 kV далекопровод от Волжската ВЕЦ до Москва и Урал бележи началото на формирането на Единната енергийна система на Европейската част на Русия (EEES).

Дължината на електропроводите непрекъснато нараства и се развиват по -високи напрежения от класовете 1125 kV AC и 1500 kV DC. До началото на 80 -те години общата дължина на мрежите в страната надвишава 4 милиона км.

Понастоящем в електрически инсталации с напрежение до 1 kV най -широко се използват мрежи с напрежение 380/220 V. С това напрежение е възможно да се предава мощност до 100 kW на разстояние 200 m.

Напрежение 660/380 V се използва в захранващи мрежи на обекти с мощни приемници. При това напрежение предаваната мощност е 200 … 300 kW на разстояние до 250 m.

Напрежения от 6 и 10 kV се използват широко в захранващи въздушни и кабелни линии на повечето обекти с мощност до 1000 kW с дължина на линията до 15 km.

Номиналното напрежение от 20 kV има ограничено разпределение (само мрежите от района на Псков).

Напрежения от 35 … 220 kV се използват главно в въздушни линии, захранващи обекти от държавната електроенергийна система с мощност над 1000 kW и дължина на линия над 15 km. Те позволяват предаване на мощност от 10 … 150 MW съответно на разстояния от 200 … 500 км. Напрежения по -високи от 220 kV все още не се използват в мрежите на военни съоръжения.

Мрежите с номинално напрежение 330 … 750 kV се наричат ​​изключително високо напрежение. Те се характеризират с предаване на значителна мощност над 500 MW на свръхголеми разстояния, т.е. повече от 500 км.

В областта на изграждането и експлоатацията на линии с свръхвисоко и свръхвисоко напрежение страната ни е на първо място в света от много години.

Включени са електропроводите Екибастуз-Център с напрежение 1500 kV DC с дължина 2414 км и електропровод с напрежение 1150 kV AC, Сибир-Казахстан-Урал с дължина 2700 км операция.

На територията на Руската федерация се образуват две системи с високо и свръхвисоко напрежение: 110 … 330 … 750 kV за западната зона на страната и 110 … 220 … 500 kV с по -нататъшно развитие на последната система с напрежение 750 и 1150 kV за централната зона на страната и Сибир.

Икономическият диапазон на номиналните напрежения в зависимост от дължината на линията и активната мощност, предавана през нея, е показан на фигурата.

Икономически диапазони на номинални напрежения а) за напрежения 20 … 150 kV; б) за напрежения 220 … 750 kV.

Понастоящем обаче, поради факта, че Република Казахстан се е превърнала в независима държава, част от междусистемната комуникация, а именно Централна Азия-Сибир, е прекъсната и енергията не се предава през този участък от мрежата.

И. И. Мещеряков