Sähkön siirto

Sähkönsiirto  on tekniikkaa, jolla energiaa siirretään tuotantopaikalta kulutuspaikalle. Sähkön siirto tapahtuu sähköverkkojen kautta , joihin kuuluu muuntajia, voimalinjoja ja kytkinlaitteita.

Historia

Stephen Gray havaitsi ensimmäisenä kyvyn siirtää sähköä etäisyyden yli 1720-luvulla. Grayn kokeissa varaus välitettiin silkkilankaa pitkin jopa 800 jalan etäisyydeltä [1]

1800-luvun loppuun asti sähköä käytettiin vain tuotantolaitosten läheisyydessä. Tämä puolestaan ​​rajoitti käytettävissä olevien resurssien käyttöä, sillä paikalliseen tuotantoon ei tarvittu suuria kapasiteettia. Sähkövalaistuksen keksimisen myötä tarpeesta siirtää sähköä pitkiä matkoja tuli kiireellinen ongelma, koska valaistusta tarvittiin ensisijaisesti suurissa kaupungeissa, jotka ovat kaukana energialähteistä [2] .

Vuonna 1873 Fontaine esitteli ensimmäisen kerran generaattoria ja tasavirtamoottoria, jotka oli yhdistetty 2 km:n pituisella johdolla. Vuonna 1874 F. A. Pirotsky suoritti sähkönsiirron 6 litran kapasiteetilla. Kanssa. 1 km:n etäisyydellä, ja vuonna 1876 hän toisti kokeen käyttämällä 3,5 km pituisia Sestroretskin rautatien kiskoja johtimina. 1870-luvun lopulla ja 1880-luvun alussa D. A. Lachinov osoitti, että energiahäviöt siirron aikana ovat käänteisesti verrannollisia jännitteeseen, ja P. N. Yablochkov ja I. F. Usagin loivat ensimmäiset muuntajat , jotka antoivat Usaginille mahdollisuuden osallistua koko Venäjän näyttelyyn Moskovassa vuonna 1882 demonstroidakseen ensimmäinen suurjännitevoimansiirtojärjestelmä, joka sisälsi nosto- ja alas-muuntajat sekä voimalinjan. Samana vuonna Münchenin näyttelyssä Marcel Despres esitteli kokemusta tasavirran siirtämisestä jopa 2000 V jännitteellä 60 km:n etäisyydellä , kun taas häviöt olivat 78 % [2] .

Läpimurto sähkön siirtämisessä pitkiä matkoja oli M. O. Dolivo-Dobrovolskyn kokemus Frankfurt am Mainin kansainvälisessä sähkönäyttelyssä vuonna 1891. Kokeilun aikana Lauffenin kaupungin Neckar-joen laitoksen energiaa siirrettiin kolmivaiheisen linjan kautta Frankfurtiin 175 kilometrin matkalla. Energiaa siirrettiin 15200 V jännitteellä, muunnos suoritettiin kolmivaihemuuntajilla. Linjan hyötysuhde saavutti 80,9 % ja lähetysteho oli yli 100 hv. kanssa., käytetään sähkömoottorin ja valaistuksen toimintaan. Kokemus auttoi kolmivaiheisten vaihtovirta- ja suurjännitesiirtojärjestelmien käyttöönotossa. Vuoteen 1910 mennessä ensimmäiset 110 kV johdot ilmestyivät Yhdysvaltoihin, vuonna 1923 - 220 kV, samaan aikaan aloitettiin suurjännitelinjojen käyttöönotto Euroopassa [2] .

Tasasähkönsiirrolla, pääasiassa Türin järjestelmän kautta, oli 1900-luvun alussa jonkin verran jakelua, erityisesti 10 km pitkä linja Batumissa ja 180 km pitkä Moutier-Lyon -linja toimi, mutta lopulta ne purettiin ja vaihdettu AC-linjat [2] .

Lähetyskaavio

Tällä hetkellä käytetään lähetysmalleja, jotka sisältävät [3] :

Kaaviot on jaettu lohkoihin, yhdistettyihin ja puoliksi kytkettyihin [4]

Luokitus

Sähkölinjan tyypin mukaan [5] :

Välivoimanotto [5] :

Linjoilla, joissa on välivalinta ja tuotanto, tarjotaan yleensä ylimääräisiä ala- ja nostomuuntajia sähkön ja tuotannon välikuluttajien tarpeisiin.

Rivien lukumäärän mukaan: yksi-, kaksi- ja kolmiketjuinen [6] .

Voimansiirtoalue

Energiansiirtojärjestelmän pääparametrit ovat kaistanleveys [7] :

missä  on jännite, V;  - aaltovastus , ohm.

Esimerkiksi 110 kV johdolla kapasiteetti on 30 MW.

Läpäisykykyä pienentävät energiahäviöt [8] , toinen rajoitus on linjan päissä sijaitsevien synkronisten koneiden rinnakkaistoiminnan vakaus [9] .

Muistiinpanot

  1. ↑ Khramov Yu. A. Gray Stephen (Gray Stephen) // Fyysikot: Biografinen hakemisto / Toim. A. I. Akhiezer . - Toim. 2nd, rev. ja ylimääräistä — M  .: Nauka , 1983. — S. 91. — 400 s. - 200 000 kappaletta.
  2. ↑ 1 2 3 4 Krachkovsky, 1953 , s. 6-12.
  3. ↑ Krachkovsky, 1953 , s. 23-24.
  4. ↑ Krachkovsky, 1953 , s. 24.
  5. ↑ 1 2 Krachkovsky, 1953 , s. 22.
  6. ↑ Krachkovsky, 1953 , s. 23.
  7. ↑ Krachkovsky, 1953 , s. 27.
  8. ↑ Krachkovsky, 1953 , s. 28.
  9. ↑ Krachkovsky, 1953 , s. 31.

Kirjallisuus

Katso myös