Àmbits d'aplicació de xarxes de diferents tipus i tensions

Les xarxes elèctriques estan dissenyades per a la transmissió i distribució d'energia elèctrica des de les fonts als receptors elèctrics. Permeten transferir grans quantitats d'energia a llargues distàncies amb pèrdues baixes, que és un dels principals avantatges de l'energia elèctrica en comparació amb altres tipus d'energia.

Les xarxes elèctriques són una part integral dels sistemes i instal·lacions d'energia elèctrica per a tots els propòsits de la indústria i l'agricultura.

La transmissió inicial d'energia elèctrica es feia amb corrent continu. Els primers experiments, que encara no tenen importància pràctica, daten de 1873 — 1874 (l'enginyer francès Fontaine (1873 — 1 km) i l'enginyer militar rus Pirotsky (1874 — 1 km).

L'estudi de les lleis bàsiques en la transmissió de l'electricitat va començar a França i a Rússia de manera simultània i independent (M. Depré — 1880 i D. A. Lachinov — 1880). SÍ.Lachynov a la revista "Electricitat" va publicar un article "El treball electromecànic", on teòricament examina la relació entre els principals paràmetres de la línia elèctrica i proposa augmentar l'eficiència. augment de la tensió; 2 kV es transmet a una distància de 57 km (Miesbach — Munic).

El 1889 M.O. Dolivo-Dobrovolski va crear un sistema trifàsic connectat, va inventar un generador trifàsic i un motor asíncron. El 1891 per primera vegada al món la transmissió de corrent altern trifàsic es va dur a terme a una distància de 170 km. Així, es va resoldre el principal problema del segle XIX: la producció centralitzada d'electricitat i la seva transmissió a llargues distàncies.

De 1896 a 1914, la introducció industrial de línies elèctriques de llarga distància, l'augment dels seus paràmetres, l'especialització de les xarxes, la creació de xarxes locals ramificades, l'aparició de sistemes elèctrics:

1896 - a Rússia, la primera línia de transmissió trifàsica de 10 kV amb una longitud de 13 km i una potència de 1000 kW va aparèixer a la mina de Pavlovsk a Sibèria.

1900: es va crear un sistema elèctric que connectava dues estacions a Bakú: per a una línia de transmissió per cable de 36,5 i 11 mil KW -20 kV.

1914: es va posar en funcionament una línia elèctrica de 12.000 kW de 76 km de llarg des de la central elèctrica regional Elektroperachaya fins a Moscou.

Cal assenyalar que, malgrat que Rússia era un país avançat en el desenvolupament dels principis i mètodes de transmissió i distribució d'energia, el 1913 només tenia 325 km de xarxes de 3-35 kV i ocupava el 15è lloc en termes de producció d'electricitat. és inferior fins i tot a Suïssa...

1920 -1940— l'etapa de ràpid desenvolupament quantitatiu, assegurant la industrialització del país i la construcció d'una base industrial, així com l'ús pràctic de les xarxes elèctriques i elèctriques.

Aquesta fase es va iniciar amb el desenvolupament i implementació del pla GOELRO. Per abordar els objectius del pla GOELRO, els enginyers elèctrics al llarg dels anys van construir una sèrie de línies elèctriques de 35 i 110 kV, van crear els sistemes elèctrics de Moscou, Leningrad, Bakú i Donetsk i el 1940, en comparació amb el 1913, van augmentar el nombre de xarxes en 10 i més kV 70 vegades. Van aparèixer les primeres centrals tèrmiques (amb pilar aeri, i després xarxes de cable planificades), les estructures de fortificacions, barris, aeroports i bases navals es van començar a electrificar àmpliament.

1922: es va posar en funcionament la primera línia de transmissió de 110 kV a Rússia amb una longitud de 120 km (Kashira - Moscou).

1932: inici de l'operació de la xarxa de 154 kV del sistema energètic del Dnieper.

1933 - es va construir la primera línia elèctrica - 229 kV Leningrad - Svir.

1945 - fins a la data - desenvolupament de tensions de fins a 1 milió i més B, ampliació dels sistemes d'energia elèctrica, creació d'interconnexions, distribució generalitzada d'electricitat en instal·lacions militars:

1950 - Es va construir una línia elèctrica industrial experimental - 200 kV DC (Kashira - Moscou).

1956: es va posar en funcionament la primera línia de transmissió de 400 kV del món des de l'HPP del Volga fins a Moscou.

1961: la primera línia de transmissió de 500 kV del món (Volga HPP - Moscou) connecta els sistemes elèctrics del Centre, el Volga Mitjà i Baix i els Urals.

1962 — Es posa en funcionament una línia elèctrica de 800 kV de corrent continu (Volgogradenergo - Donbass).

1967— Es va posar en funcionament una línia de transmissió -750 kV Konakovo — Moscou amb una capacitat de fins a 1250 MW, i a la dècada de 1970 es va construir una línia de transmissió de 750 kV (Konakovo — Leningrad).

Des dels primers anys, el desenvolupament de la indústria de l'energia elèctrica va seguir el camí de la creació de sistemes d'energia elèctrica, que incloïa centrals elèctriques connectades per línies de transmissió d'alta tensió per al funcionament en paral·lel. La construcció d'una línia de transmissió de 500 kV des de la central del Volga fins a Moscou i els Urals va marcar l'inici de la formació del Sistema Unificat d'Energia de la part europea de Rússia (EEES).

La longitud de les línies elèctriques augmenta constantment i s'estan desenvolupant tensions superiors a les classes de 1125 kV AC i 1500 kV DC. A principis de la dècada de 1980, la longitud total de les xarxes al país superava els 4 milions de km.

Actualment, a les instal·lacions elèctriques amb una tensió de fins a 1 kV, les xarxes amb una tensió de 380/220 V són les més utilitzades. Amb aquesta tensió és possible transmetre potències de fins a 100 kW en una distància de 200 m.

La tensió 660/380 V s'utilitza en xarxes de subministrament d'objectes amb receptors potents. A aquesta tensió, la potència transmesa és de 200 ... 300 kW a una distància de fins a 250 m.

Les tensions de 6 i 10 kV s'utilitzen àmpliament en línies aèries i cables de subministrament a la majoria de llocs amb una potència de fins a 1000 kW amb una longitud de línia de fins a 15 km.

La tensió nominal de 20 kV té una distribució limitada (només les xarxes de la regió de Pskov).

Les tensions de 35 ... 220 kV s'utilitzen principalment en línies aèries que subministren objectes del sistema d'alimentació estatal amb una potència de més de 1000 kW i una longitud de línia de més de 15 km. Permeten la transmissió de potència de 10 … 150 MW respectivament a distàncies de 200 … 500 km.Les tensions superiors a 220 kV encara no s'utilitzen a les xarxes d'instal·lacions militars.

Les xarxes amb una tensió nominal de 330 ... 750 kV s'anomenen tensió extremadament alta. Es caracteritzen per la transmissió d'una potència important de més de 500 MW a distàncies molt llargues, és a dir. més de 500 km.

En l'àmbit de la construcció i explotació de línies d'ultra alta i ultraalta tensió, el nostre país ha estat en el primer lloc del món durant molts anys.

S'inclouen les línies elèctriques Ekibastuz-Center de 1500 kV DC amb una longitud de 2414 km i una línia elèctrica de 1150 kV AC, Sibèria-Kazakhstan-Urals amb una longitud de 2700 km d'operació.

Al territori de la Federació Russa es formen dos sistemes d'alta i ultraalta tensió: 110 ... 330 ... 750 kV per a la zona occidental del país i 110 ... 220 ... 500 kV amb més desenvolupament de l'últim sistema amb una tensió de 750 i 1150 kV per a la zona central del país i Sibèria.

A la figura es mostra el rang econòmic de tensions nominals en funció de la longitud de la línia i de la potència activa transmesa per ella.

Intervals econòmics de tensions nominals a) per a tensions 20 ... 150 kV; b) per a tensions 220 ... 750 kV.

No obstant això, actualment, a causa del fet que la República del Kazakhstan s'ha convertit en un estat independent, part de la comunicació entre sistemes, és a dir, Àsia Central-Sibèria, està interrompuda i l'energia no es transmet a través d'aquesta secció de la xarxa.

I. I. Meshteryakov