Các lĩnh vực ứng dụng của các loại mạng và điện áp khác nhau
Mạng điện được thiết kế để truyền và phân phối năng lượng điện từ nguồn đến máy thu điện. Chúng cho phép bạn truyền một lượng lớn năng lượng trên một khoảng cách dài với tổn thất thấp, đây là một trong những lợi thế chính của năng lượng điện so với các loại năng lượng khác.
Mạng lưới điện là một phần không thể thiếu của hệ thống điện và lắp đặt cho mọi mục đích trong công nghiệp và nông nghiệp.
Việc truyền năng lượng điện ban đầu được thực hiện bằng dòng điện một chiều. Các thí nghiệm đầu tiên, chưa có tầm quan trọng thực tế, bắt đầu từ năm 1873 - 1874 (kỹ sư người Pháp Fontaine (1873 - 1 km) và kỹ sư quân sự người Nga Pirotsky (1874 - 1 km).
Nghiên cứu về các định luật cơ bản trong truyền tải điện bắt đầu đồng thời và độc lập ở Pháp và ở Nga (M. Depré - 1880 và D. A. Lachinov - 1880). ĐÚNG.Lachynov trên tạp chí "Điện" đã xuất bản một bài báo "Công việc cơ điện", về mặt lý thuyết, ông kiểm tra mối quan hệ giữa các thông số chính của đường dây điện và đề xuất tăng hiệu quả. tăng căng thẳng; 2 kV được truyền qua khoảng cách 57 km (Miesbach—Munich).
Năm 1889 M.O. Dolivo-Dobrovolski đã tạo ra một hệ thống ba pha được kết nối, phát minh ra máy phát điện ba pha và động cơ không đồng bộ. Năm 1891 lần đầu tiên trên thế giới việc truyền tải dòng điện xoay chiều ba pha được thực hiện trên khoảng cách 170 km. Do đó, vấn đề chính của thế kỷ 19 đã được giải quyết - sản xuất điện tập trung và truyền tải điện trên khoảng cách xa.
Từ năm 1896 đến năm 1914, sự ra đời công nghiệp của các đường dây điện đường dài, sự gia tăng các thông số của chúng, chuyên môn hóa các mạng, tạo ra các mạng cục bộ phân nhánh, sự xuất hiện của các hệ thống điện:
1896 - ở Nga, đường dây truyền tải ba pha 10 kV đầu tiên dài 13 km và công suất 1000 kW xuất hiện tại mỏ Pavlovsk ở Siberia.
1900 — một hệ thống điện kết nối hai trạm đã được tạo ra ở Baku: cho đường dây truyền tải cáp 36,5 và 11 nghìn KW -20 kV.
1914 - một đường dây điện 12.000 kW dài 76 km từ nhà máy điện khu vực Elektroperachaya đến Moscow được đưa vào vận hành.
Cần lưu ý rằng mặc dù Nga là một quốc gia tiên tiến trong việc phát triển các nguyên tắc và phương pháp truyền tải và phân phối năng lượng, nhưng đến năm 1913, nước này chỉ có 325 km mạng 3-35 kV và đứng thứ 15 về sản xuất điện. nó thậm chí còn thua cả Thụy Sĩ ...
1920 -1940— giai đoạn phát triển nhanh về số lượng, đảm bảo công nghiệp hóa đất nước và xây dựng cơ sở công nghiệp, cũng như sử dụng thực tế điện và mạng lưới điện.
1922 — đường dây truyền tải 110 kV đầu tiên ở Nga với chiều dài 120 km (Kashira — Moscow) được đưa vào vận hành.
1932 — bắt đầu vận hành mạng 154 kV của Hệ thống năng lượng Dnepr.
1933 - đường dây điện đầu tiên - 229 kV Leningrad - Svir được xây dựng.
1945 - đến nay - phát triển điện áp lên tới 1 triệu B trở lên, mở rộng hệ thống điện, tạo kết nối, phân phối điện rộng rãi trong các cơ sở quân sự:
1950 — đường dây điện thử nghiệm - công nghiệp - 200 kV DC (Kashira - Moscow) được xây dựng.
1956 - đường dây truyền tải 400 kV đầu tiên trên thế giới từ Volga HPP đến Moscow được đưa vào vận hành.
1961 — đường dây truyền tải 500 kV đầu tiên trên thế giới (Volga HPP - Moscow) kết nối các hệ thống điện của Trung tâm, Trung và Hạ Volga và Urals.
1962 — Một đường dây điện 800 kV cho dòng điện một chiều (Volgogradenergo - Donbass) được đưa vào vận hành.
1967— một đường dây truyền tải -750 kV Konakovo - Moscow với công suất lên tới 1250 MW đã được đưa vào vận hành, và vào những năm 1970, một đường dây truyền tải 750 kV (Konakovo - Leningrad) đã được xây dựng.
Ngay từ những năm đầu tiên, sự phát triển của ngành điện đã đi theo con đường tạo ra hệ thống điện, bao gồm các nhà máy điện được kết nối bằng đường dây tải điện cao thế để vận hành song song. Việc xây dựng đường dây truyền tải 500 kV từ Volga HPP đến Moscow và Urals đánh dấu sự khởi đầu hình thành Hệ thống năng lượng thống nhất của phần châu Âu của Nga (EEES).
Chiều dài của đường dây điện không ngừng tăng lên và điện áp cao hơn đang được phát triển so với các loại 1125 kV AC và 1500 kV DC. Đến đầu những năm 1980, tổng chiều dài của các mạng lưới trong nước đã vượt quá 4 triệu km.
Hiện nay, trong các công trình lắp đặt điện có điện áp đến 1 kV, mạng có điện áp 380/220 V. Với điện áp này, có thể truyền công suất lên đến 100 kW trong khoảng cách 200 m.
Điện áp 660/380 V được sử dụng trong các mạng cung cấp của các đối tượng có máy thu mạnh. Ở điện áp này, công suất truyền là 200 ... 300 mã lực ở khoảng cách lên tới 250 m.
Điện áp 6 và 10 kV được sử dụng rộng rãi trong cung cấp đường dây trên không và cáp tại hầu hết các địa điểm có công suất lên tới 1000 kW với chiều dài đường dây lên tới 15 km.
Điện áp danh định 20 kV có phân phối hạn chế (chỉ các mạng của vùng Pskov).
Điện áp 35 ... 220 kV chủ yếu được sử dụng trong các đường dây trên không cung cấp cho các đối tượng từ hệ thống điện nhà nước có công suất lớn hơn 1000 kW và chiều dài đường dây hơn 15 km. Chúng cho phép truyền tải công suất tương ứng là 10…150 MW ở khoảng cách 200…500 km.Điện áp cao hơn 220 kV chưa được sử dụng trong mạng của các cơ sở quân sự.
Trong lĩnh vực xây dựng và vận hành đường dây siêu cao thế và siêu cao áp, nước ta nhiều năm liền đứng đầu thế giới.
Bao gồm các đường dây điện 1500 kV DC Ekibastuz-Center với chiều dài 2414 km và đường dây điện 1150 kV AC, Siberia-Kazakhstan-Urals với chiều dài 2700 km đang hoạt động.
Trên lãnh thổ Liên bang Nga, hai hệ thống có điện áp cao và siêu cao được hình thành: 110 ... 330 ... 750 kV cho khu vực phía tây của đất nước và 110 ... 220 ... 500 kV tiếp theo phát triển hệ thống cuối cùng với điện áp 750 và 1150 kV cho khu vực trung tâm của đất nước và Siberia.
Phạm vi kinh tế của điện áp danh định tùy thuộc vào chiều dài của đường dây và công suất tác dụng truyền qua nó được thể hiện trong hình.
Phạm vi kinh tế của điện áp danh định a) cho điện áp 20 ... 150 kV; b) đối với điện áp 220 ... 750 kV.
Tuy nhiên, hiện tại, do Cộng hòa Kazakhstan đã trở thành một quốc gia độc lập, một phần của giao tiếp liên hệ thống, cụ thể là Trung Á-Siberia, bị gián đoạn và năng lượng không được truyền qua phần này của mạng.
I. I. Meshteryakov