Įvairių tipų ir įtampų tinklų taikymo sritys

Elektros tinklai skirti elektros energijai perduoti ir paskirstyti iš šaltinių į elektros imtuvus. Jie leidžia perduoti didelius energijos kiekius dideliais atstumais su mažais nuostoliais, o tai yra vienas iš pagrindinių elektros energijos privalumų, palyginti su kitomis energijos rūšimis.

Elektros tinklai yra neatsiejama elektros sistemų ir įrenginių, skirtų visiems pramonės ir žemės ūkio tikslams, dalis.

Pradinis elektros energijos perdavimas buvo atliktas nuolatine srove. Pirmieji eksperimentai, kurie dar neturi praktinės reikšmės, datuojami 1873–1874 m. (prancūzų inžinierius Fontenas (1873 m. – 1 km) ir rusų karo inžinierius Pirotskis (1874 m. – 1 km).

Pagrindiniai elektros perdavimo dėsniai pradėti tyrinėti Prancūzijoje ir Rusijoje vienu metu ir savarankiškai (M. Depré — 1880 ir D. A. Lachinovas — 1880). TAIP.Lachynovas žurnale „Elektra“ paskelbė straipsnį „Elektromechaninis darbas“, kuriame teoriškai nagrinėja ryšį tarp pagrindinių elektros linijos parametrų ir siūlo padidinti efektyvumą. įtampos padidėjimas; 2 kV perduodama 57 km atstumu (Miesbachas – Miunchenas).

1889 m. M.O. Dolivo-Dobrovolski sukūrė sujungtą trifazę sistemą, išrado trifazį generatorių ir asinchroninį variklį. 1891 metais pirmą kartą pasaulyje trifazis kintamosios srovės perdavimas buvo atliktas 170 km atstumu. Taip buvo išspręsta pagrindinė XIX amžiaus problema — centralizuota elektros gamyba ir jos perdavimas dideliais atstumais.

Nuo 1896 iki 1914 metų pramoninis tolimojo elektros linijų diegimas, jų parametrų didinimas, tinklų specializacija, šakotų vietinių tinklų kūrimas, elektros sistemų atsiradimas:

1896 m. - Rusijoje, Sibire, Pavlovsko kasykloje, pasirodė pirmoji 10 kV trifazė perdavimo linija, kurios ilgis buvo 13 km ir galia 1000 kW.

1900 m. Baku sukurta elektros sistema, jungianti dvi stotis: 36,5 ir 11 tūkst. KW kabelinei perdavimo linijai -20 kV.

1914 — pradėta eksploatuoti 76 km ilgio 12 000 kW galios elektros linija nuo Elektroperačajos regioninės elektrinės iki Maskvos.

Pažymėtina, kad nepaisant to, kad Rusija buvo pažangi šalis plėtojant energijos perdavimo ir skirstymo principus bei metodus, iki 1913 m. ji turėjo tik 325 km 3-35 kV tinklų ir pagal elektros gamybą užėmė 15 vietą. jis nusileidžia net Šveicarijai...

1920 -1940 m— sparčios kiekybinės raidos etapas, užtikrinantis šalies industrializaciją ir pramoninės bazės statybą bei praktinį elektros ir elektros tinklų panaudojimą.

Šis etapas prasidėjo GOELRO plano kūrimu ir įgyvendinimu. Siekdami GOELRO plano tikslų, energetikai per metus nutiesė daugybę 35 ir 110 kV elektros linijų, sukūrė Maskvos, Leningrado, Baku ir Donecko elektros sistemas ir iki 1940 m., palyginti su 1913 m., tinklų skaičių padidino 10. ir daugiau kV 70 kartų. Atsirado pirmosios šiluminės elektrinės (su oro stulpu, o vėliau planuojamais kabelių tinklais), pradėta plačiai elektrifikuoti įtvirtinimų, rajonų, oro uostų ir karinių jūrų pajėgų bazių statinius.

1922 – pradėta eksploatuoti pirmoji Rusijoje 110 kV perdavimo linija, kurios ilgis 120 km (Kašira – Maskva).

1932 m. – Dniepro energetikos sistemos 154 kV tinklo veikimo pradžia.

1933 – nutiesta pirmoji elektros linija – 229 kV Leningradas – Svir.

1945 m. - iki šiol - įtampų iki 1 milijono ir daugiau B plėtra, elektros energijos sistemų išplėtimas, jungčių sukūrimas, plačiai paplitęs elektros paskirstymas kariniuose objektuose:

1950 – nutiesta eksperimentinė – pramoninė elektros linija – 200 kV nuolatinės srovės (Kašira – Maskva).

1956 — pradėta eksploatuoti pirmoji pasaulyje 400 kV perdavimo linija nuo Volgos HE iki Maskvos.

1961 – pirmoji pasaulyje 500 kV perdavimo linija (Volgos HE – Maskva) sujungia Centro, Vidurio ir Žemutinės Volgos bei Uralo energetikos sistemas.

1962 — pradėta eksploatuoti 800 kV nuolatinės srovės elektros linija (Volgogradenergo – Donbasas).

1967 m— pradėta eksploatuoti iki 1250 MW galios perdavimo linija -750 kV Konakovas — Maskva, o aštuntajame dešimtmetyje nutiesta 750 kV perdavimo linija (Konakovas — Leningradas).

Nuo pirmųjų metų elektros energetikos plėtra sekė elektros energijos sistemų kūrimo keliu, į kurį įeina elektrinės, sujungtos aukštos įtampos perdavimo linijomis lygiagrečiam darbui. Nutiesus 500 kV elektros perdavimo liniją nuo Volgos HE iki Maskvos ir Uralo, prasidėjo Vieningos Rusijos europinės dalies energetikos sistemos (EEES) formavimosi pradžia.

Elektros linijų ilgis nuolat didėja ir kuriamos aukštesnės įtampos nei 1125 kV kintamosios srovės ir 1500 kV nuolatinės srovės klasės. Iki devintojo dešimtmečio pradžios bendras tinklų ilgis šalyje viršijo 4 mln. km.

Šiuo metu elektros instaliacijose, kurių įtampa iki 1 kV, plačiausiai naudojami tinklai, kurių įtampa yra 380/220 V. Su šia įtampa 200 m atstumu galima perduoti galią iki 100 kW.

660/380 V įtampa naudojama objektų tiekimo tinkluose su galingais imtuvais. Esant tokiai įtampai, perduodama galia yra 200 ... 300 kW iki 250 m atstumu.

6 ir 10 kV įtampa plačiai naudojama tiekimo oro ir kabelinėse linijose daugelyje vietų, kurių galia iki 1000 kW, o linijos ilgis iki 15 km.

Vardinė 20 kV įtampa turi ribotą paskirstymą (tik Pskovo srities tinklai).

35 ... 220 kV įtampos daugiausia naudojamos oro linijose, tiekiančiose objektus iš valstybinės elektros sistemos, kurių galia didesnė nei 1000 kW, o linijos ilgis didesnis nei 15 km. Jie leidžia perduoti atitinkamai 10 … 150 MW galią 200 … 500 km atstumu.Karinių objektų tinkluose aukštesnės nei 220 kV įtampos dar nenaudojamos.

Tinklai, kurių vardinė įtampa yra 330 ... 750 kV, vadinami itin aukšta įtampa. Jie pasižymi žymios virš 500 MW galios perdavimo itin dideliais atstumais, t.y. daugiau nei 500 km.

Itin aukštos ir itin aukštos įtampos linijų tiesimo ir eksploatavimo srityje mūsų šalis jau daug metų yra pirmoje vietoje pasaulyje.

Tai apima Ekibastuz-Center 1500 kV nuolatinės srovės elektros linijas, kurių ilgis 2414 km, ir 1150 kV kintamosios srovės elektros linijas, Sibiras-Kazachstanas-Uralas, kurių veikimo ilgis 2700 km.

Rusijos Federacijos teritorijoje suformuotos dvi sistemos su aukšta ir itin aukšta įtampa: 110 ... 330 ... 750 kV vakarinei šalies zonai ir 110 ... 220 ... 500 kV su toliau. paskutinės 750 ir 1150 kV įtampos sistemos kūrimas centrinei šalies ir Sibiro zonai.

Ekonominis vardinių įtampų diapazonas, priklausantis nuo linijos ilgio ir per ją perduodamos aktyviosios galios, parodytas paveikslėlyje.

Ekonominiai vardinių įtampų diapazonai a) esant 20 ... 150 kV įtampai; b) 220 ... 750 kV įtampai.

Tačiau šiuo metu dėl to, kad Kazachstano Respublika tapo nepriklausoma valstybe, dalis tarpsisteminio ryšio, būtent Centrinė Azija-Sibiras, nutrūksta ir energija per šią tinklo atkarpą neperduodama.

I. I. Meshteriakovas