Erityyppisten ja eri jännitteiden verkkojen käyttöalueet

Sähköverkot on suunniteltu sähköenergian siirtoon ja jakeluun lähteistä sähkövastaanottimiin. Niiden avulla voit siirtää suuria määriä energiaa pitkiä matkoja pienin häviöin, mikä on yksi sähköenergian tärkeimmistä eduista muihin energiatyyppeihin verrattuna.

Sähköverkot ovat olennainen osa sähköjärjestelmiä ja -laitteistoja kaikkiin tarkoituksiin teollisuudessa ja maataloudessa.

Sähköenergian ensimmäinen siirto tapahtui tasavirralla. Ensimmäiset kokeet, joilla ei vielä ole käytännön merkitystä, ovat peräisin vuosilta 1873 - 1874 (ranskalainen insinööri Fontaine (1873 - 1 km) ja venäläinen sotainsinööri Pirotsky (1874 - 1 km).

Sähkönsiirron peruslakien tutkiminen aloitettiin Ranskassa ja Venäjällä samanaikaisesti ja itsenäisesti (M. Depré - 1880 ja D. A. Lachinov - 1880). JOO.Lachynov "Sähkö"-lehdessä julkaisi artikkelin "Sähkömekaaninen työ", jossa hän tutkii teoreettisesti voimalinjan pääparametrien välistä suhdetta ja ehdottaa tehokkuuden lisäämistä. jännityksen lisääntyminen; 2 kV välitetään 57 km:n etäisyydellä (Miesbach – München).

Vuonna 1889 M.O. Dolivo-Dobrovolski loi kytketyn kolmivaihejärjestelmän, keksi kolmivaiheisen generaattorin ja asynkronisen moottorin. Vuonna 1891 ensimmäistä kertaa maailmassa kolmivaiheinen vaihtovirtasiirto suoritettiin 170 km:n matkalla. Siten 1800-luvun pääongelma ratkaistiin - sähkön keskitetty tuotanto ja sen siirto pitkiä matkoja.

Vuodesta 1896 vuoteen 1914 pitkän matkan voimalinjojen teollinen käyttöönotto, niiden parametrien lisääminen, verkkojen erikoistuminen, haarautuneiden paikallisverkkojen luominen, sähköjärjestelmien syntyminen:

1896 - Venäjällä ensimmäinen 10 kV kolmivaiheinen voimajohto, jonka pituus oli 13 km ja teho 1000 kW, ilmestyi Pavlovskin kaivokselle Siperiassa.

1900 - Bakussa perustettiin kaksi asemaa yhdistävä voimajärjestelmä: 36,5 ja 11 tuhatta kW kaapelisiirtolinjalle -20 kV.

1914 - 76 kilometriä pitkä 12 000 kW voimajohto Elektroperatšajan alueellisesta voimalaitoksesta Moskovaan otettiin käyttöön.

On huomattava, että huolimatta siitä, että Venäjä oli edistynyt maa energiansiirron ja -jakelun periaatteiden ja menetelmien kehittämisessä, sillä oli vuoteen 1913 mennessä vain 325 km 3-35 kV verkkoja ja se sijoittui sähköntuotannossa 15. sijalle. se on huonompi kuin Sveitsi...

1920-1940— nopean määrällisen kehityksen vaihe, jolla varmistetaan maan teollistuminen ja teollisen perustan rakentaminen sekä sähkön ja sähköverkkojen käytännön käyttö.

Tämä vaihe alkoi GOELRO-suunnitelman kehittämisellä ja toteutuksella. GOELRO-suunnitelman tavoitteiden mukaisesti energiainsinöörit rakensivat vuosien aikana useita 35 ja 110 kV voimalinjoja, loivat Moskovan, Leningradin, Bakun ja Donetskin voimajärjestelmät ja lisäsivät vuoteen 1940 mennessä verkkojen määrää 10:llä vuoteen 1913 verrattuna. ja enemmän kV 70 kertaa. Ensimmäiset lämpövoimalat ilmestyivät (ilmapilarilla ja sitten suunnitellut kaapeliverkot), linnoitusten, piirien, lentokenttien ja laivastotukikohtien rakenteet alkoivat laajalti sähköistää.

1922 - Venäjän ensimmäinen 110 kV voimajohto, jonka pituus on 120 km (Kashira - Moskova), otettiin käyttöön.

1932 - Dneprin energiajärjestelmän 154 kV verkon toiminnan alku.

1933 - ensimmäinen voimajohto - 229 kV Leningrad - Svir rakennettiin.

1945 - tähän mennessä - jännitteiden kehittäminen 1 miljoonaan ja enemmän B, sähköjärjestelmien laajentaminen, yhteyksien luominen, sähkön laaja jakelu sotilaslaitoksissa:

1950 - kokeellinen - teollisuusvoimajohto - 200 kV DC (Kashira - Moskova) rakennettiin.

1956 – Maailman ensimmäinen 400 kV voimajohto Volgan voimalaitokselta Moskovaan otettiin käyttöön.

1961 - maailman ensimmäinen 500 kV siirtojohto (Volga HPP - Moskova) yhdistää Keski-, Keski- ja Ala-Volgan sekä Uralin voimajärjestelmät.

1962 – 800 kV:n tasavirtajohto (Volgogradenergo – Donbass) otettiin käyttöön.

1967— otettiin käyttöön voimajohto -750 kV Konakovo - Moskova, jonka teho on enintään 1250 MW, ja 1970-luvulla rakennettiin 750 kV voimajohto (Konakovo - Leningrad).

Sähkövoimateollisuuden kehitys seurasi ensimmäisistä vuosista lähtien sähkövoimajärjestelmien luomisen polkua, johon kuuluivat voimalaitokset, jotka oli yhdistetty suurjännitesiirtolinjoilla rinnakkaiseen toimintaan. 500 kV voimajohdon rakentaminen Volgan HEPU:lta Moskovaan ja Uralille aloitti Venäjän Euroopan osan yhtenäisen energiajärjestelmän (EEES) muodostumisen.

Voimalinjojen pituus kasvaa jatkuvasti ja kehitetään korkeampia jännitteitä kuin 1125 kV AC ja 1500 kV DC. 1980-luvun alkuun mennessä verkkojen kokonaispituus maassa oli yli 4 miljoonaa kilometriä.

Tällä hetkellä sähköasennuksissa, joiden jännite on enintään 1 kV, käytetään eniten verkkoja, joiden jännite on 380/220 V. Tällä jännitteellä voidaan siirtää jopa 100 kW tehoa 200 metrin etäisyydellä.

Jännitettä 660/380 V käytetään kohteiden syöttöverkoissa tehokkailla vastaanottimilla. Tällä jännitteellä lähetetty teho on 200 ... 300 kW jopa 250 metrin etäisyydellä.

6 ja 10 kV jännitteitä käytetään laajasti syöttöilma- ja kaapelilinjoissa useimmissa paikoissa, joiden teho on enintään 1000 kW ja johdon pituus enintään 15 km.

20 kV:n nimellisjännitteellä on rajoitettu jakelu (vain Pihkovan alueen verkot).

35 ... 220 kV jännitteitä käytetään pääasiassa ilmajohdoissa, jotka syöttävät esineitä valtion sähköjärjestelmästä teholla yli 1000 kW ja johdon pituudella yli 15 km. Ne mahdollistavat vastaavasti 10 … 150 MW:n tehonsiirron 200 … 500 km:n etäisyyksillä.Yli 220 kV:n jännitteitä ei vielä käytetä sotilaslaitosten verkoissa.

Verkkoja, joiden nimellisjännite on 330 ... 750 kV, kutsutaan erittäin korkeaksi jännitteeksi. Niille on ominaista merkittävän yli 500 MW:n tehon siirto ultrapitkillä etäisyyksillä, ts. yli 500 km.

Ultra- ja ultra-suurijännitelinjojen rakentamisen ja käytön alalla maamme on ollut ensimmäisellä sijalla maailmassa monta vuotta.

Mukana ovat Ekibastuz-Center 1500 kV DC voimajohdot, joiden pituus on 2414 km ja 1150 kV AC voimajohto, Siperia-Kazakstan-Urals, jonka pituus on 2700 km.

Venäjän federaation alueella muodostetaan kaksi korkea- ja ultrakorkeajännitejärjestelmää: 110 ... 330 ... 750 kV maan läntiselle vyöhykkeelle ja 110 ... 220 ... 500 kV edelleen. viimeisen 750 ja 1150 kV:n jännitteen järjestelmän kehittäminen maan ja Siperian keskialueelle.

Kuvassa on esitetty nimellisjännitteiden taloudellinen alue johdon pituudesta ja sen kautta välitetystä pätötehosta.

Nimellisjännitteiden taloudelliset alueet a) jännitteille 20 ... 150 kV; b) jännitteille 220 ... 750 kV.

Kuitenkin tällä hetkellä, koska Kazakstanin tasavallasta on tullut itsenäinen valtio, osa järjestelmien välistä viestintää, nimittäin Keski-Aasia-Siperia, on katkennut eikä energiaa siirretä tämän verkon osan kautta.

I. I. Meshteryakov