Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Электротехническая энциклопедия

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка Подписчиков 13.406 RSS
  Май 2006   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней 2 выпусков (1-2 раза в 2 месяца)


Сайт рассылки: http://electrolibrary.info/
Открыта: 23-12-2005

Автор
Андрей

Статистика

13.406 подписчиков
-1 за неделю
←   Все выпуски   →

Электротехническая энциклопедия #1 Исторический обзор развития электрических сетей и систем


"Электротехническая энциклопедия"  #1
Электронная рассылка для облегчения жизни специалистов-электриков
2006-05-10
Содержание выпуска

  • О рассылке
  • Исторический обзор развития электрических сетей и систем
  • Подарок всем подписчикам рассылки



Добрый день, уважаемый читатель. Перед Вами первый выпуск рассылки "Электротехническая энциклопедия".

Рассылка - это попытка в отдельных статьях и зарисовках обрисовать весь многообразный мир современной электротехники и электроэнергетики. Основу рассылки будут составлять статьи и материалы, посвященные анализу отдельных интересных, а иногда и спорных тем и вопросов устройства, проектирования, монтажа, наладки, эксплуатации и ремонта электрооборудования, освещения, систем электроснабжения. В большинстве случаев, это будут материалы практического характера – все то, что можно с успехом применить в жизни и работе.

Электротехника – это всегда интересно!

Ну а в первом выпуске, немного пороемся в прошлом. Итак:

Исторический обзор развития электрических сетей и систем

С давних времен человек использовал силы природы: силу падающей воды, затем энергию, открытую в каменном угле. Использовать эту энергию удавалось только в непосредственной близости от места установки водяного колеса мельницы или паровой машины, удаляясь от двигателя не более, чем на длину трансмиссионного вала или ременной передачи. И только благодаря многолетним работам ученых в области электричества удалось разрешить проблему передачи энергии на расстояния.

Прежде всего, свойства электрического тока в начале девятнадцатого века были использованы для передачи сигналов телеграфии. Сложнее было с передачей по проводам значительных мощностей. Однако быстрый рост промышленности во второй половине девятнадцатого века в основных странах Европы и Америки стимулировал развитие электрических станций постоянного тока, обслуживающих общественные здания, фабрики, заводы, улицы и т.п. Район их действия ограничивался только потребителями, находящимися в непосредственной близости от станции. На смену старым источникам света пришли источники электрического освещения.

Большую роль, при этом, сыграли работы Павла Николаевича Яблочкова над созданием электрического источника света. Внимание Яблочкова привлекла открытая русским физиком В.В. Петровым электрическая дуга. Проф. В.В. Петров, открывший электрическую дугу в 1802 году в Петербурге, и Гемфри Деви, демонострировавший ее девять лет спустя в Лондоне, прежде всего обратили внимание на яркость светового явления, и оба крупнейших физика своего времени указали на возможность применения ее для освещения. Однако прошло несколько десятков лет прежде, чем электрическая дуга получила практическое применение в качестве источника света..

Первыми электрическими источниками света, использующими  дугу, были т.н. “регуляторы”. Ввиду сложности и дороговизны “регуляторы” не получили практического применения. Вопрос о практическом электрическом источнике света впервые решил Яблочков в 1876 г. изобретением своей “электрической свечи”. В свече Яблочкова нет никаких механизмов. Она состоит из двух угольных стержней, разделенных прослойкой какого либо огнеупорного изолирующего материала, например каолина, гипса и т.п., испаряющегося под действием электрической дуги. Узкая прослойка изолирующего вещества держит угли на неизменном расстоянии лучше, чем сложный регулятор, достигающий этого лишь приблизительно. Свеча Яблочкова получила в свое время широкое применение. Яблочков работал также над занимавшей в то время многих электриков проблемой дробления света ‑ питания нескольких светильников от одного источника тока. Для решения этой проблемы Яблочков пошел по пути применения переменного тока, создав впервые трансформатор. На это изобретение Яблочков получил привилегию в 1876 г. На основе трансформатора Яблочков разработал принцип распределения переменного тока. Принцип распределения переменного тока, предложенный Яблочковым лежит в основе развития современных электрических сетей.

В это же время, другой русский электрик ‑ Александр Николаевич Лодыгин создал лампу накаливания, вытеснившую впоследствии “свечу Яблочкова”. Появление таких практических источников света как лампа накаливания в большой степени способствовало развитию электрических сетей.

В тот же, примерно, период, когда работали Яблочков и Лодыгин, русский военный инженер Ф.А. Пироцкий впервые в 1874 г. показал возможность передачи электрической энергии, осуществив передачу 6 л.с. на расстояние около одного километра. В 1877 г. Пироцкий напечатал в “Инженерном журнале” статью, в которой пришел к выводу о возможности передачи электрической энергии на большие расстояния. К сожалению, опыты Пироцкого не привлекли особого внимания и были забыты

В 1882 г. возможность передачи электрической энергии продемонстрировал также французский инженер Марсель Депре, передавший энергию водяной турбины на расстояние 57 км на Мюнхенскую выставку, где приводился в действие насос мощностью 1/2 л. с. (КПД передачи всего 22%). Современники, получившие известие об опытах Депре, придавали большое значение передаче электроэнергии на дальние расстояния.

Однако потребовалась разработка ряда теоретических вопросов и производство многих исследований, прежде чем осуществилось то, чего ждали от электропередачи. Первую теорию передачи электроэнергии дал русский ученый Д.А. Лачинов. Этот труд, названный “электромеханическая работа” был напечатан в 1880 году в журнале “Электричество” (№ 1). Кстати, ряд довольно интересных статей из журнала "Электричество" рубежа XIX-XX вв в наше время было опубликовано журналом "Новости электротехники" в 2001м году. Архив журнала "Новости электротехники" можно найти здесь  http://www.news.elteh.ru/arh/

Большим толчком в развитии передачи электроэнергии явилось создание русским инженером М.О. Доливо‑Добровольским систем трехфазного тока и асинхронного двигателя. Им же были сконструированы трехфазный синхронный генератор и трехфазный трансформатор. Таким образом Доливо‑Добровольским были изобретены и разработаны все элементы для трехфазной передачи энергии и для распределения энергии. Это позволило ему впервые в 1891 году осуществить достаточно мощную трехфазную передачу. Энергия передавалась от гидроэлектростанции мощностью 300 л.с. на расстояние 178 км при напряжении 30000 В с КПД 77%.

Технические и экономические преимущества трехфазного тока высокого напряжения привели к широкому строительству электропередач и сетей. В 1908‑1910 гг. появились первые передачи напряжением 110 кВ. Затем появились линии с напряжением 150 кВ, а в 1923 г. были построены линии с напряжением 220 кВ. В конце тридцатых годов осуществлена электропередача длиною 155 км при напряжении 287 кВ от гидроэлектростанции Boulder Dam в Лос‑Ажелос. Затем наивысшим напряжением для электропередач  явилось напряжение 500 кВ, которое было впервые применено для передачи электроэнергии от Волжской ГЭС им. В.И. Ленина в  Москву. Следующим напряжением электропередач переменного тока стало 750 кВ (Конаковская ГРЭС – Москва, Москва – Ленинград, Донбасс – Западная Украина, в Канаде и США электропередачи 735‑765 кВ), а постоянного тока ‑ 800 кВ (Волгоград ‑ Донбасс), а затем 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ  постоянного тока.

В дореволюционной России развитие электрических сетей шло сравнительно медленно, несмотря на плодотворную работу передовых русских ученых и инженеров. В 1902 году было осуществлено электроснабжение нефтепромыслов Баку при напряжении 20 кВ. Затем в 1912 г. была построена первая в мире мощная торфяная электростанция с линией передачи в Москву длиной 70 км при напряжении 70 кВ. Широкое строительство электрических сетей в Советском Союзе начинается с 1920 года. В декабре 1920 года был принят первый в мировой практике единый перспективный план развития народного хозяйства на базе электрификации – план ГОЭЛРО (государственный план электрификации России). План предусматривал перевооружение всех отраслей народного хозяйства на базе использования электрической энергии. План ГОЭЛРО был рассчитан на 10 ‑ 15 лет. В пятнадцатилетие этого плана, т.е. в 1938 году, он был перевыполнен в три раза. План ГОЭЛРО предусматривал объединение электростанций в энергетические системы. Дальнейшее развитие энергетических систем Советского Союза шло согласно пятилетним планам. В результате в СССР были созданы мощные энергетические системы с сетями всех ступеней напряжения и Единая энергетическая система СССР‑ Самая крупная электроэнергетическая система, которая была соединена с энергосистемами стран Восточной Европы и образовала международную энергосистему “Мир”. После распада Советского Союза связи со странами Восточной Европы нарушились. Но без сомнения они будут восстановлены и продолжены со странами Западной Европы.

Следует подчеркнуть, что по ряду технических показателей – масштабам электростанций, развитию теплофикации, уровням напряжений высоковольтных электропередач, СНГ занимает передовые позиции в мире.

Особенно интенсивно энергетика СССР развивалась в начале 50‑х годов после восстановительных работ по ликвидации разрушений, причиненных войной. В 1956 – 1960 гг. были введены в эксплуатацию ЛЭП 500 кВ от Волжских гидроэлектростанций на Москву и на Урал. Затем появились первые в мире электропередачи 750 кВ (60 – 70‑е годы) и несколько позже ЛЭП переменного тока 1150 кВ.

Электропередачи 750 кВ переменного тока имеются также в США, Канаде и Бразилии.

Сооружаются также электропередачи высокого напряжения постоянного тока. Применение этих электропередачи рассматривается в следующих направлениях: а) транзитная передача больших мощностей от удаленных источников энергии к центрам нагрузки; б) межсистемная связь; в) кабельные глубокие вводы в города; г) вставки постоянного тока.

Первая опытно‑промышленная передача Кашира – Москва с кабельной линией 100 км, мощностью 30 МВт и напряжением 200 кВ была введена в 1950 г. В 1954 г. была введена в эксплуатацию кабельная однополюсная ЛЭП постоянного тока длиной 98 км, напряжением 100 кВ, мощностью 20 МВт, соединяющая остров Готланд с энергосистемой Швеции; линия проложена по дну Балтийского моря. В 1962 г. была построена ЛЭП постоянного тока Волгоград – Донбасс мощностью 720 МВт, напряжением ±400 кВ и длиной 475 км. В дальнейшем сооружались и строятся ЛЭП постоянного тока в различных странах.

Кроме функции транспорта энергии электропередачи решают задачу – образование электрических систем. Независимо от развития путей выработки электроэнергии и техники передачи электрической энергии системообразующая функция электропередач будет оставаться весьма важной и существенной.

 

Источник информации:
Лычев П.В., Федин В.Т., Поспелов Г.Е. "Электрические системы и сети", Мн. 2004 г. 720 стр.

Подробнее о книге:  www.electrolibrary.narod.ru/b_setisist.htm

 

P. S. Всем подписчикам рассылки подарок: книга Каминского Е. А. "Практические приемы чтения схем электроустановок" М. Энергоатомиздат, 1988 г. Книгу можно загрузить перейдя по этой ссылке: http://electrolibrary.narod.ru/36.htm

 

Все на сегодня!

Присылайте свои вопросы и пожелания по адресу electroby@mail.ru

Успехов Вам!

Автор рассылки: Повный Андрей

http://electrolibrary.narod.ru

О рассылке
В избранное