Техника - молодёжи 1959-04, страница 15

ток

для передачи ток высокого напряжения. На приемном конце передачи переменный ток снова легко преобразовать в ток более низкого напряжения, Целесообразного для распределения. Наконец у самого потребителя напряжение понижается до величины, при которой наиболее удобно практическое использование тока.

Первая передача трехфазного Переменного тока, осуществленная Доливо-Добровольским На расстояние 170 км при напряжении около 14 tbic. в, настолько убедительно показала преимущество нового спбсоба, что с ЭтоГо момента начинается бурное развитие линий высокого напряжения.

НОЙЫЕ Т^УДНбСТИ И ПРОБЛЕМЫ

XX вей начался под знаком первенствующей роли электрической энергии. Электрический привод занимает Первое место на заводах и фабриках, электрифицируется городской и пригородный транспорт, электрическое освещение решительно вытесняет газовое и керосиновое, выработка электроэнергии непрерывно растет во всем мире. Существенно возросла мощность электростанций: появились районные электростанции мощностью 100—200 тыс. квт, связанные с промышленными центрами линиями передачи.

Уже примерно к тридцатым годам возникла необходимость использования отдаленных источников электроэнергии и передачи ее на расстояния 100—200 км. Этот период знаменуется быстрым paaentneM сетей сначала на 120 тыс., а затем на 220 тыс. в. Но и этого оказалось недостаточно. Дальнейшее развитие электрификации неуклонно идет вверх по шкале мощностей и расстояний.

Вместе с тем значительно повысилась ответственность энергоснабжения. Малейший перерыв * подаче энергии приносит вред производству, а в некоторых отраслях Промышленности (например, при электролизе металлов) ведет к колоссальным убыткам и дезорганизации самого производства. Чтобы увеличить надежность электроснабжения, отдельные электростанции стали объединять. В случае выхода из строя одной Из станций системы ответственные потребители энергии продолжают получать ее ot Других работающих станций, а второстепенные потребители временно отключаются. При наличии же в системе достаточного ре»-зерва мощности выход из строя даже крупной электростанции тотчас же автоматически компенсируется этим резервом, так что потребители Даже не чувствуют перебоя в подаче энергии. В Советском Союзе возникли такие крупные системы, как Мосэнерго, Уралэнерго, Ленэнерго, Южная и другие, суммарная мощность электростанций которых определяется миллионами киловатт.

Увеличение мощностей электростанций, объединение их в огромные системы и рост дальности линий электропередачи выдвигает новые проблемы, которые не возникали перед электротехниками прежде. Так, потребовала своего разрешения проблема устойчивости параллельной работы электростанций, объединенных в систему.

Все электростанции одной системы должны работать синхронно, на одной частоте тока. Если одна из станций или одна из машин на станции изменит частоту тока, То возника

-БУДУЩЕЕ ЗА ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ!-ГОВОРИЛ ЕЩЕ В 1919 ГОДУ РУССКИЙ УЧЕНЫЙ ДОЛИВО-ДОБРОВОЛЬСКИЙ

ет обусловленная электромагнитным моментом так называемая синхронизирующая сила, удерживающая машину в синхронизме, но до известного предела. Если вращающий момент первичного двигателя (турбины) вследствие изменения подачи пара или воДы превысит так называемый Максимум синхронизирующего момента, Машина или станция выпаде* из синхронизма. А это, особенно для крупной электростанции, является серьезной аварией. При выпадении из синхронизма станцию немедленно отключают.

Максимум синхронизирующего момента зависит от длины лИнии электропередачи, соединяющей станцию с системой. При коротких линиях устойчивость параллельной работы станции весьма велика, но при 'длинных даже небольшой толчок нагрузки может вывести станцию из синхронизма. Более того, при больших длинах линий без специальных мер оказывается невозможным передать даже номинальную мощность. Так возникает первое серьезное затруднение для передачи энергии трехфазным током на большие расстояния!

Однако трудности этим Не ограничиваются. Провода линий электропередачи представляют собою как бы обклаД-ку конденсатора, а другой обкладкой является земля. Переменный ток протекает через конденсатор. Если Линия коротка, то емкость такого конденсатора невелика, мал и ем-кос+ный ток. Но емкость линии увеличивается пропорционально ее длине. Увеличиваются емкостные токи и с ростом напряжения передачи. Уже при длине передачи в 300— 400 км и напряжении 220 тыс. в емкостные токи составляют существенную величину По отношению к номинальному току нагрузки. При ойень длинных линиях, особенно кабельных, емкостные токи так загружают Линию, что возможность использования ее для полезной нагрузки Ограничивается. Эти же токи бесполезно загружают генераторы, трансформаторы и другие элементы передачи. Так возникает второе серьезное затруднение при передаче энергии переменным током на большие расстояния!

В заголовке: на верхнем рисунке изображена принципиальная схема линии передачи постоянного тока высокого напряжения на дальнее расстояние. Генератор (Г) ёырабаты-вает переменный ток, который с помощью трансформатора (Т) преобразуется в ток высокоХо напряжения.

На выпрямительной подстанции переменный ток высокого напряжения с помощью мощных выпрямителей — ртутных вентилей (В) — преобразуется в постоянный ток прибЛизи-тельно того же напряжения. Для уменьшения пульсации тока в цепь выпрямленного тока введен реактор — сглаживающий дроссель (Д). Электрическая энергия постоянного тоКа высокого напряжения передаетек по линии электропередач К центру потребления. На Приемном конце линий она поступает на Ын-верторнуМ подстанцию. Здесь с помощью инверторов (И) про* изёодится преобразование постоянного тока в переменный ток высокого напряжения, который затем с помощью трансформатора преобразуется в переменный ток пониженно1о напряжения.

и