Avenços tècnics en transmissió d'electricitat, línies elèctriques modernes aèries i cable
Per a la creació de línies elèctriques, la tecnologia més eficaç d'avui és la transmissió d'electricitat per línies aèries amb corrent continu a alt voltatge, la transmissió d'electricitat per línies subterrànies aïllades amb gas i, en el futur, la creació de cable criogènic. línies i la transmissió d'energia a freqüències ultra altes mitjançant guies d'ones.
línies de corrent continu
El seu principal avantatge és la possibilitat d'un funcionament asíncron en paral·lel dels sistemes d'alimentació, un rendiment relativament elevat, una reducció del cost de les línies reals en comparació amb una línia de transmissió de CA trifàsica (dos cables en lloc de tres i una reducció corresponent de la mida). dels suports).
Es pot considerar que el desenvolupament massiu de línies de transmissió de corrent continu amb una tensió de ± 750 i més ± 1250 kV crearà condicions per a la transmissió de grans quantitats d'electricitat a distàncies extremadament llargues.
Actualment, la majoria de les noves línies de transmissió de superpotències i superurbanes es construeixen amb corrent continu.El veritable rècord d'aquesta tecnologia al segle XXI: la Xina.
Informació bàsica sobre el funcionament de les línies de corrent continu d'alta tensió i una llista de les línies d'aquest tipus més importants del món en aquest moment: Línies de corrent continu d'alta tensió (HVDC), projectes acabats, avantatges del corrent continu
Línies subterrànies (cable) aïllades amb gas
En una línia de cable, a causa de la disposició racional dels conductors, és possible reduir significativament la resistència de l'ona i mitjançant l'ús d'aïllament de gas amb pressió augmentada (basat en «SF6») per aconseguir gradients de camp elèctric molt elevats. força. En conseqüència, amb mides moderades, hi haurà una capacitat força gran de línies subterrànies.
Aquestes línies s'utilitzen com a entrades profundes a les grans ciutats, ja que no requereixen l'alienació del territori i no interfereixen amb el desenvolupament urbanístic.
Detalls del cable d'alimentació: Disseny i aplicació de cables d'alta tensió carregats de petroli i gas
Línies elèctriques superconductores
El refredament profund dels materials conductors pot augmentar dràsticament la densitat de corrent, la qual cosa significa que obre noves possibilitats grans per augmentar la capacitat de transmissió.
Així, l'ús de línies criogèniques, on la resistència activa dels conductors és igual o gairebé igual a zero, i sistemes magnètics superconductors poden provocar canvis radicals en els esquemes tradicionals de transmissió i distribució d'electricitat. La capacitat de càrrega d'aquestes línies pot arribar als 5-6 milions de kW.
Per a més detalls consulteu aquí: Aplicació de la superconductivitat a la ciència i la tecnologia
Una altra manera interessant d'utilitzar les tecnologies criogèniques en electricitat: Sistemes d'emmagatzematge d'energia magnètica superconductors (SMES)
Transmissió d'ultra alta freqüència mitjançant guies d'ona
A freqüències molt altes i determinades condicions per a la implementació d'una guia d'ones (tub metàl·lic), és possible aconseguir una atenuació relativament baixa, la qual cosa significa que les ones electromagnètiques potents es poden transmetre a llargues distàncies. Naturalment, tant els extrems emissors com els receptors de la línia. ha d'estar equipat amb convertidors de corrent de freqüència industrial a ultraalta i viceversa.
L'avaluació predictiva dels indicadors tècnics i de cost de les guies d'ones d'alta freqüència ens permet esperar la viabilitat del seu ús en un futur previsible per a rutes energètiques d'alta potència (fins a 10 milions de kW) amb una longitud de fins a 1000 km.
Una direcció important del progrés tècnic en la transmissió d'energia elèctrica és, sobretot, la millora dels mètodes tradicionals de transmissió amb corrent trifàsic altern.
Una de les maneres fàcils d'implementar per augmentar la capacitat de transmissió de la línia de transmissió és augmentar encara més el grau de compensació dels seus paràmetres, és a dir: una separació més profunda dels conductors per fase, acoblament longitudinal de la capacitat i la inductància transversal.
Tanmateix, aquí hi ha una sèrie de limitacions tècniques, de manera que segueix sent el mètode més racional augmentant la tensió nominal de la línia de transmissió… El límit aquí, segons les condicions de la potència aïllant de l'aire, es reconeix com una tensió d'uns 1200 kV.
En el progrés tècnic de la transmissió d'electricitat, els esquemes especials per a la implementació de línies de transmissió de CA poden tenir un paper important. Entre ells cal destacar el següent.
Línies ajustades
L'essència d'aquest esquema es redueix a la inclusió de la reactància transversal i longitudinal per tal de portar els seus paràmetres a una mitja ona. Aquestes línies es poden dissenyar per a la transmissió en trànsit de potència de 2,5 a 3,5 milions de kW en una distància de 3000 km. El principal desavantatge és la dificultat per fer seleccions intermèdies.
Línies obertes
El generador i el consumidor estan connectats a diferents cables a certa distància l'un de l'altre. La capacitat entre els conductors compensa la seva resistència inductiva. Finalitat — Transmissió de trànsit d'electricitat a llargues distàncies. El desavantatge és el mateix que amb les línies afinades.
Línia semioberta
Una de les direccions interessants en el camp de la millora de la línia de transmissió de CA és l'ajust dels paràmetres de la línia de transmissió d'acord amb el canvi en el seu mode de funcionament. Si una línia oberta està equipada amb autoajustament amb una font d'energia reactiva ajustable ràpidament, s'obté una línia anomenada semioberta.
L'avantatge d'aquesta línia és que amb qualsevol càrrega pot estar en mode òptim.
Línies elèctriques en mode de regulació de tensió profunda
Per a les línies de transmissió de CA que operen amb un perfil de càrrega molt desigual, es pot recomanar una regulació profunda de tensió simultània als extrems de la línia en resposta als canvis de càrrega. En aquest cas, els paràmetres de la línia elèctrica es poden seleccionar no segons el valor màxim de potència, cosa que permetrà reduir el cost de la transmissió d'energia.
Cal assenyalar que els esquemes especials descrits anteriorment per a la implementació de línies elèctriques de corrent altern encara es troben en diverses etapes de recerca científica i encara requereixen un refinament, disseny i desenvolupament industrial significatius.
Aquestes són les principals direccions del progrés tècnic en el camp de la transmissió d'energia elèctrica.