Techninė pažanga elektros perdavimo srityje, modernios oro ir kabelinės elektros linijos
Elektros linijoms kurti efektyviausia technologija šiandien yra elektros perdavimas oro linijomis nuolatine srove esant itin aukštai įtampai, elektros perdavimas požeminėmis dujomis izoliuotomis linijomis, o ateityje – kriogeninio kabelio sukūrimas. linijos ir energijos perdavimas itin aukštais dažniais bangolaidžiais.
DC linijos
Pagrindinis jų pranašumas yra galimybė asinchroniškai lygiagrečiai veikti elektros energijos tiekimo sistemas, palyginti didelis pralaidumas, mažesnės faktinės linijos sąnaudos, palyginti su trifaze kintamosios srovės perdavimo linija (du laidai vietoj trijų ir atitinkamai mažesnis dydis iš atramų).
Galima manyti, kad masiškai plėtojant nuolatinės srovės perdavimo linijas, kurių įtampa ± 750 ir toliau ± 1250 kV, bus sudarytos sąlygos perduoti didelius elektros energijos kiekius itin dideliais atstumais.
Šiuo metu didžioji dalis naujų didžiosios galios ir priemiestinių perdavimo linijų yra tiestos nuolatine srove.Tikras šios technologijos rekordininkas XXI amžiuje – Kinija.
Pagrindinė informacija apie aukštos įtampos nuolatinės srovės linijų veikimą ir šiuo metu svarbiausių tokio tipo linijų sąrašas pasaulyje: Aukštos įtampos nuolatinės srovės (HVDC) linijos, įvykdyti projektai, nuolatinės srovės privalumai
Dujomis izoliuotos požeminės (kabelinės) linijos
Kabelių linijoje dėl racionalaus laidininkų išdėstymo galima žymiai sumažinti bangos varžą ir naudojant padidinto slėgio dujų izoliaciją (pagal «SF6»), pasiekti labai didelius leistinus elektrinio lauko gradientus. jėga. Dėl to, esant vidutiniams dydžiams, bus gana didelė požeminių linijų talpa.
Šios linijos naudojamos kaip giluminiai įvažiavimai dideliuose miestuose, nes nereikalauja teritorijos susvetimėjimo ir netrukdo miesto plėtrai.
Išsami maitinimo laido informacija: Naftos ir dujų pripildytų aukštos įtampos kabelių projektavimas ir pritaikymas
Superlaidžios elektros linijos
Gilus laidžių medžiagų aušinimas gali smarkiai padidinti srovės tankį, o tai reiškia, kad tai atveria puikias naujas galimybes didinti perdavimo pajėgumus.
Taigi kriogeninių linijų, kuriose laidininkų aktyvioji varža lygi nuliui arba beveik lygi nuliui, ir superlaidžių magnetinių sistemų panaudojimas gali lemti radikalius tradicinių elektros perdavimo ir skirstymo schemų pokyčius. Tokių linijų keliamoji galia gali siekti 5-6 mln. kW.
Daugiau informacijos rasite čia: Superlaidumo taikymas moksle ir technikoje
Kitas įdomus būdas panaudoti kriogenines technologijas elektroje: Superlaidžios magnetinės energijos kaupimo sistemos (MVĮ)
Itin aukšto dažnio perdavimas per bangolaidžius
Esant itin aukštiems dažniams ir tam tikroms bangolaidžio (metalinio vamzdžio) diegimo sąlygoms, galima pasiekti santykinai mažą slopinimą, o tai reiškia, kad galingos elektromagnetinės bangos gali būti perduodamos dideliais atstumais.Natūralu, kad tiek perdavimo, tiek priėmimo linijos galai turi būti aprūpinti srovės keitikliais iš pramoninio dažnio į itin aukštą ir atvirkščiai.
Prognozuojamas aukšto dažnio bangolaidžių techninių ir sąnaudų rodiklių įvertinimas leidžia tikėtis, kad artimiausiu metu bus galima juos naudoti didelės galios (iki 10 mln. kW) energijos trasose, kurių ilgis iki 1000 km.
Svarbi technikos pažangos kryptis perduodant elektros energiją visų pirma yra tolesnis tradicinių perdavimo būdų su kintamąja trifaze srove tobulinimas.
Vienas iš lengvai įgyvendinamų būdų padidinti perdavimo linijos perdavimo pajėgumą yra toliau didinti jos parametrų kompensavimo laipsnį, būtent: gilesnį laidininkų atskyrimą pagal fazę, išilginį talpos ir skersinio induktyvumo sujungimą.
Tačiau čia yra keletas techninių apribojimų, todėl tai išlieka racionaliausias metodas didinant perdavimo linijos vardinę įtampą… Riba čia pagal oro izoliacinės galios sąlygas pripažįstama apie 1200 kV įtampa.
Techninėje elektros perdavimo pažangoje svarbų vaidmenį gali atlikti specialios kintamosios srovės perdavimo linijų diegimo schemos. Tarp jų reikėtų atkreipti dėmesį į šiuos dalykus.
Sureguliuotos linijos
Tokios schemos esmė yra sumažinta iki skersinės ir išilginės reaktyvumo įtraukimo, kad jos parametrai būtų pusiau bangos. Šios linijos gali būti skirtos 2,5–3,5 mln. kW galios tranzitiniam perdavimui 3000 km atstumu. Pagrindinis trūkumas yra tarpinio pasirinkimo sunkumai.
Atviros eilutės
Generatorius ir vartotojas yra prijungti prie skirtingų laidų tam tikru atstumu vienas nuo kito. Talpa tarp laidininkų kompensuoja jų indukcinę varžą. Tikslas – tranzitinis elektros perdavimas dideliais atstumais. Trūkumas yra tas pats, kaip ir suderintų linijų.
Pusiau atvira linija
Viena iš įdomių krypčių kintamosios srovės perdavimo linijų tobulinimo srityje yra perdavimo linijos parametrų reguliavimas pagal jos darbo režimo pasikeitimą. Jei atviroje linijoje yra savaiminis derinimas su greitai reguliuojamu reaktyviosios galios šaltiniu, tada gaunama vadinamoji pusiau atvira linija.
Tokios linijos pranašumas yra tas, kad esant bet kokiai apkrovai ji gali būti optimaliu režimu.
Elektros linijos gilaus įtampos reguliavimo režimu
Kintamosios srovės perdavimo linijoms, veikiančioms esant smarkiai netolygiam apkrovos profiliui, gali būti rekomenduojamas vienu metu giliai reguliuoti įtampą linijos galuose, atsižvelgiant į apkrovos pokyčius. Tokiu atveju elektros linijos parametrai gali būti parenkami ne pagal didžiausią galios vertę, o tai leis sumažinti energijos perdavimo kainą.
Pažymėtina, kad aukščiau aprašytos specialios kintamosios srovės elektros linijų diegimo schemos vis dar yra įvairiuose mokslinių tyrimų etapuose ir vis dar reikalauja didelio tobulinimo, projektavimo ir pramonės plėtros.
Tai yra pagrindinės technikos pažangos kryptys elektros energijos perdavimo srityje.