Elöverföring

Elöverföring  är en teknik för att överföra energi från produktionsställen till konsumtionsställen. Överföringen av el sker genom elektriska nät , som inkluderar omvandlare, kraftledningar och ställverk.

Historik

Förmågan att överföra elektricitet över avstånd upptäcktes först av Stephen Gray på 1720-talet. I Grays experiment överfördes laddningen längs en sidentråd på ett avstånd av upp till 800 fot [1]

Fram till slutet av 1800-talet användes elektricitet endast i närheten av produktionsplatser. Detta begränsade i sin tur i vilken utsträckning tillgängliga resurser kunde användas, eftersom stora kapaciteter för lokal produktion inte krävdes. Med uppfinningen av elektrisk belysning blev behovet av att överföra elektricitet över långa avstånd ett akut problem, eftersom belysning krävdes främst i stora städer på avstånd från energikällor [2] .

1873 demonstrerade Fontaine för första gången en generator och en likströmsmotor förbundna med en 2 km lång tråd. År 1874 utförde F. A. Pirotsky överföring av el med en kapacitet på 6 liter. Med. på ett avstånd av 1 km, och 1876 upprepade han experimentet och använde Sestroretsk-järnvägens 3,5 km långa räls som konduktör. I slutet av 1870-talet och början av 1880-talet visade D. A. Lachinov att energiförlusterna under överföring är omvänt relaterade till spänningen, och P. N. Yablochkov och I. F. Usagin skapade de första transformatorerna , vilket gjorde det möjligt för Usagin att delta i den allryska utställningen i Moskva 1882 för att demonstrera det första kraftöverföringssystemet för högspänning, som inkluderade step-up och step-down transformatorer och en kraftledning. Samma år, vid utställningen i München , demonstrerade Marcel Despres erfarenheten av att överföra likström med en spänning på upp till 2000 V över ett avstånd på 60 km , medan förlusterna uppgick till 78 % [2] .

Ett genombrott i överföringen av elektricitet över långa avstånd var M. O. Dolivo-Dobrovolskys erfarenhet vid den internationella elmässan i Frankfurt am Main 1891. Under experimentet överfördes energi från installationen vid Neckarfloden i staden Lauffen till Frankfurt via en trefasledning under 175 km. Energin överfördes vid en spänning på 15200 V, omvandlingen utfördes med hjälp av trefastransformatorer. Linjens effektivitet nådde 80,9%, och den överförda effekten var mer än 100 hk. med., används för drift av elmotorn och belysning. Erfarenheterna bidrog till införandet av trefasiga växelströms- och högspänningssystem. År 1910 dök de första 110 kV-ledningarna upp i USA, 1923 - 220 kV, samtidigt började introduktionen av högspänningsledningar i Europa [2] .

Likströmsöverföring, främst genom Türi-systemet, hade viss distribution i början av 1900-talet, i synnerhet fungerade en 10 km lång ledning i Batumi och en 180 km lång Moutier-Lyon-linje, men till slut demonterades de och utbytta AC-ledningar [2] .

Överföringsschema

För närvarande används överföringsscheman, som inkluderar [3] :

Schema är uppdelade i block, anslutna och halvanslutna [4]

Klassificering

Efter typ av kraftledning [5] :

För mellanliggande kraftuttag [5] :

I linje med mellanval och produktion tillhandahålls vanligtvis ytterligare ned- och upptrappningstransformatorer för att möta behoven hos mellankonsumenter av el och produktion.

Med antalet rader: en-, två- och trekedja [6] .

Överföringsområde

Huvudparametrarna för energiöverföringssystemet är bandbredden [7] :

var  är spänningen, V;  - vågmotstånd , Ohm.

Till exempel, för en 110 kV-ledning är kapaciteten 30 MW.

Genomströmningen reduceras av energiförluster [8] , en annan begränsning är stabiliteten av parallelldrift av synkrona maskiner placerade vid ändarna av linjen [9] .

Anteckningar

  1. ↑ Khramov Yu. A. Gray Stephen (Gray Stephen) // Fysiker: Biografiskt katalog / Ed. A. I. Akhiezer . - Ed. 2:a, rev. och ytterligare — M  .: Nauka , 1983. — S. 91. — 400 sid. - 200 000 exemplar.
  2. ↑ 1 2 3 4 Krachkovsky, 1953 , sid. 6-12.
  3. ↑ Krachkovsky, 1953 , sid. 23-24.
  4. ↑ Krachkovsky, 1953 , sid. 24.
  5. ↑ 1 2 Krachkovsky, 1953 , sid. 22.
  6. ↑ Krachkovsky, 1953 , sid. 23.
  7. ↑ Krachkovsky, 1953 , sid. 27.
  8. ↑ Krachkovsky, 1953 , sid. 28.
  9. ↑ Krachkovsky, 1953 , sid. 31.

Litteratur

Se även