Toepassingsgebieden van netwerken van verschillende typen en spanningen

Elektrische netwerken zijn ontworpen voor de transmissie en distributie van elektrische energie van bronnen naar elektrische ontvangers. Ze stellen je in staat om grote hoeveelheden energie over lange afstanden over te brengen met weinig verliezen, wat een van de belangrijkste voordelen is van elektrische energie in vergelijking met andere soorten energie.

Stroomnetwerken zijn een integraal onderdeel van stroomsystemen en installaties voor alle doeleinden in de industrie en de landbouw.

De eerste overdracht van elektrische energie gebeurde met gelijkstroom. De eerste experimenten, die nog niet van praktisch belang zijn, dateren van 1873 - 1874 (Franse ingenieur Fontaine (1873 - 1 km) en Russische militaire ingenieur Pirotsky (1874 - 1 km).

De studie van de basiswetten in de transmissie van elektriciteit begon in Frankrijk en in Rusland gelijktijdig en onafhankelijk (M. Depré - 1880 en D. A. Lachinov - 1880). JA.Lachynov publiceerde in het tijdschrift "Electricity" een artikel "Electromechanical work", waarin hij theoretisch de relatie tussen de belangrijkste parameters van de hoogspanningslijn onderzoekt en voorstelt om de efficiëntie te verhogen. toename van spanning; 2 kV wordt overgedragen over een afstand van 57 km (Miesbach — München).

In 1889 M.O. Dolivo-Dobrovolski creëerde een verbonden driefasig systeem, vond een driefasige generator en een asynchrone motor uit. 1891 voor het eerst ter wereld werd driefasige wisselstroomtransmissie uitgevoerd over een afstand van 170 km. Zo werd het grootste probleem van de 19e eeuw opgelost: de gecentraliseerde productie van elektriciteit en de transmissie ervan over lange afstanden.

Van 1896 tot 1914, de industriële introductie van hoogspanningslijnen over lange afstanden, een toename van hun parameters, de specialisatie van netwerken, de oprichting van vertakte lokale netwerken, de opkomst van energiesystemen:

1896 - in Rusland verscheen de eerste 10 kV driefasige transmissielijn met een lengte van 13 km en een vermogen van 1000 kW in de Pavlovsk-mijn in Siberië.

1900 - in Baku werd een energiesysteem gecreëerd dat twee stations met elkaar verbindt: voor 36,5 en 11 duizend KW kabeltransmissielijn -20 kV.

1914 - een 76 km lange 12.000 kW hoogspanningsleiding van de regionale elektriciteitscentrale Elektroperachaya naar Moskou werd in gebruik genomen.

Opgemerkt moet worden dat ondanks het feit dat Rusland een geavanceerd land was in het ontwikkelen van de principes en methoden van energietransmissie en -distributie, het in 1913 slechts 325 km aan 3-35 kV-netwerken had en op de 15e plaats stond in termen van elektriciteitsproductie, het is zelfs inferieur aan Zwitserland ...

1920 -1940— het stadium van snelle kwantitatieve ontwikkeling, het verzekeren van de industrialisatie van het land en de aanleg van een industriële basis, evenals het praktische gebruik van elektriciteit en elektrische netwerken.

Deze fase begon met de ontwikkeling en uitvoering van het GOELRO-plan. Om de doelen van het GOELRO-plan te verwezenlijken, bouwden energietechnici in de loop der jaren een aantal 35 en 110 kV hoogspanningslijnen, creëerden de Moskou, Leningrad, Baku en Donetsk energiesystemen en tegen 1940, vergeleken met 1913, verhoogde het aantal netwerken met 10 en meer kV 70 keer. De eerste thermische energiecentrales verschenen (met een antennepijler en vervolgens geplande kabelnetwerken), de structuren van vestingwerken, districten, luchthavens en marinebases begonnen op grote schaal te worden geëlektrificeerd.

1922 - de eerste 110 kV-transmissielijn in Rusland met een lengte van 120 km (Kashira - Moskou) werd in gebruik genomen.

1932 - het begin van de werking van het 154 kV-netwerk van het Dnjepr-energiesysteem.

1933 - de eerste hoogspanningslijn - 229 kV Leningrad - Svir werd gebouwd.

1945 - tot nu toe - ontwikkeling van spanningen tot 1 miljoen en meer B, uitbreiding van elektriciteitssystemen, aanleg van interconnecties, wijdverbreide distributie van elektriciteit in militaire faciliteiten:

1950 - een experimentele - industriële hoogspanningslijn - 200 kV DC (Kashira - Moskou) werd gebouwd.

1956 - 's Werelds eerste 400 kV-transmissielijn van de Wolga HPP naar Moskou werd in gebruik genomen.

1961 - 's werelds eerste 500 kV-transmissielijn (Volga HPP - Moskou) verbindt de energiesystemen van het centrum, de Midden- en Beneden-Wolga en de Oeral.

1962 - Een 800 kV-elektriciteitslijn voor gelijkstroom (Volgogradenergo - Donbass) wordt in gebruik genomen.

1967- een transmissielijn -750 kV Konakovo - Moskou met een capaciteit tot 1250 MW werd in gebruik genomen en in de jaren zeventig werd een transmissielijn 750 kV (Konakovo - Leningrad) aangelegd.

Vanaf de eerste jaren volgde de ontwikkeling van de elektrische energie-industrie het pad van het creëren van elektrische energiesystemen, waaronder energiecentrales die waren verbonden door hoogspanningstransmissielijnen voor parallelle werking. De aanleg van een 500 kV-transmissielijn van de Wolga HPP naar Moskou en de Oeral markeerde het begin van de vorming van het Unified Energy System van het Europese deel van Rusland (EEES).

De lengte van hoogspanningsleidingen wordt steeds groter en er worden hogere spanningen ontwikkeld dan de klassen 1125 kV AC en 1500 kV DC. Aan het begin van de jaren tachtig bedroeg de totale lengte van de netwerken in het land meer dan 4 miljoen km.

Momenteel wordt in elektrische installaties met een spanning tot 1 kV het meest gebruik gemaakt van netwerken met een spanning van 380/220 V. Met deze spanning is het mogelijk om vermogen tot 100 kW over een afstand van 200 m over te dragen.

Spanning 660/380 V wordt gebruikt in voedingsnetwerken van objecten met krachtige ontvangers. Bij deze spanning is het uitgezonden vermogen 200 ... 300 kW op een afstand van maximaal 250 m.

Spanningen van 6 en 10 kV worden veel gebruikt in bovengrondse toevoer- en kabellijnen op de meeste locaties met een vermogen tot 1000 kW met een lijnlengte tot 15 km.

De nominale spanning van 20 kV heeft een beperkte distributie (alleen de netwerken van de regio Pskov).

Spanningen van 35 ... 220 kV worden voornamelijk gebruikt in bovenleidingen die objecten van het staatsnet voeden met een vermogen van meer dan 1000 kW en een lijnlengte van meer dan 15 km. Ze maken een vermogensoverdracht mogelijk van respectievelijk 10 … 150 MW op afstanden van 200 … 500 km.Spanningen hoger dan 220 kV worden nog niet gebruikt in netwerken van militaire faciliteiten.

Netwerken met een nominale spanning van 330 ... 750 kV worden extreem hoge spanning genoemd. Ze worden gekenmerkt door de transmissie van een aanzienlijk vermogen van meer dan 500 MW over ultralange afstanden, d.w.z. meer dan 500km.

Op het gebied van aanleg en exploitatie van ultrahoog- en ultrahoogspanningslijnen staat ons land al jaren op de eerste plaats in de wereld.

Inbegrepen zijn de Ekibastuz-Center 1500 kV gelijkstroomleidingen met een lengte van 2414 km en een 1150 kV wisselstroomleiding, Siberië-Kazachstan-Oeral met een lengte van 2700 km.

Op het grondgebied van de Russische Federatie worden twee systemen met hoge en ultrahoge spanning gevormd: 110 ... 330 ... 750 kV voor de westelijke zone van het land en 110 ... 220 ... 500 kV met verdere ontwikkeling van het laatste systeem met een spanning van 750 en 1150 kV voor de centrale zone van het land en Siberië.

Het economische bereik van nominale spanningen, afhankelijk van de lengte van de lijn en het actieve vermogen dat er doorheen wordt verzonden, wordt weergegeven in de afbeelding.

Economische bereiken van nominale spanningen a) voor spanningen 20 ... 150 kV; b) voor spanningen 220 ... 750 kV.

Vanwege het feit dat de Republiek Kazachstan een onafhankelijke staat is geworden, is momenteel echter een deel van de intersysteemcommunicatie, namelijk Centraal-Azië-Siberië, onderbroken en wordt er geen energie verzonden via dit deel van het netwerk.

I. I Meshteryakov