Техника - молодёжи 1959-06, страница 6
В семилетнем плане развития народного хозяйства СССР названа одна весьма внушительная цифра: 500 тыс. вольт напряжения в линиях передачи электроэнергии на большие расстояния. Использование сверхвысоких электрических напряжений незримо, но тесно связано с осуществлением и других предначертаний семилетнего плана в области электрификации. Применение таких напряжений позволяет решить две важнейшие задачи современной электроэнергетики. А именно: осуществлять экономичную передачу больших мощностей или больших количеств электроэнергии по проводам линий электропередачи и преодолевать весьма большие, порядка 1 ООО км, расстояния. В народном хозяйстве иногда приходится решать обе эти задачи одновременно. До недавнего времени в линиях передачи энергии максимальное напряжение было 220 тыс. в (220 кв). Если бы мы хотели передать на этом напряжении в не слишком удаленные районы потребления мощность тепловой станции в 1,5 млн. квт, то потребовалось бы минимум восемь таких линий. Повысив напряжение вдвое, мы в четыре раза увеличиваем нагрузку, приходящуюся на одну линию. Уже сейчас в СССР линии переменного тока работают на наибольшем в мире напряжении, равном 420 кв, при длине линии передачи около 1 000 км. При дальнейшем увеличении расстояния и мощности выгоднее будет осуществлять передачу электроэнергии постоянным током. Но одновременно с этим будет возрастать напряжение и в линиях передач переменного тока. Можно предвидеть, что около 1970 года напряжение в таких линиях достигнет 600—700 .кв. А для постоянного тока напряжение 800 кв станет реальностью в ближайшие три года. Следующей же ступенью будет напряжение в 1 200 кв. Однако это не значит, что мы будем строить только сверхвысоковольтные и сверхмощные линии вместо линий 220 кв, 110 кв и еще более низких, давно «освоенных» напряжений. Наоборот, протяженность их, по семилетнему плану, возрастет больше, чем в 3 раза, то есть будет построено более 200 тыс. км новых таких линий. Существующие, строящиеся и планируемые линии мощных и дальних электропередач являются основой Единой энергетической системы СССР. Они свяжут 800 700 ООО 500 400 300 200 100 800 700 ООО 500 400 300 200 100
1900 1910 1920 1930 1940 1930 1060 1970 1960 годы уже не отдельные станции между собой или с потребителями, а целые объединения электростанций и потребителей (объединенные энергосистемы), например Центральную, Южную и Уральскую энергосистемы в Европейской части Союза или Уральскую энергосистему с энергосистемой Восточной Сибири — в Азиатской части. Эти связи как бы перекидывают мост между Европейской частью Союза, где сейчас потребляется около 80% всей вырабатываемой в стране электроэнергии, и между Азиатской частью, где находится более 80% топливных (уголь) и гидроэнергоресурсов страны. Протяженность линий, связывающих объединенные энергосистемы, в наших условиях огромна. Уже работающие две цепи линии передачи Куйбышев — Москва, передающие мощность в 1 200 тыс. квт при напряжении 420 кв, а также строящиеся две цепи линии Сталинград — Москва, которые будут передавать мощность в 1 500 тыс. квт, и Куйбышев—Урал—1 050 тыс. квт при напряжении 500 кв, перекрывают расстояния в 800—1 ООО км каждая. Не меньшей длины будут построены и новые линии электропередач в Восточной Сибири и в ряде других мест. Еще более грандиозные задачи предстоит решить уже за пределами 1965 года, при объединении энергосистемы Восточной Сибири с ЕЭС Европейской части. Протяженность будущих транссибирских передач достигнет 2 000 км, а мощность их — 3—5 млн. квт, что приведет, вероятно, к новому повышению напряжения. В СССР уже проводятся научные, технические и проектные разработки передач с напряжением 600—700 кв переменного тока и 1 200 кв — постоянного тока. Народнохозяйственное значение всей системы мощных и дальних передач весьма велико. Они служат не только целям транспортирования энергии, но решают целый комплекс задач. В частности, эта система позволяет обеспечить при неизменной мощности всех электростанций значительно большее число потребителей энергии, чем молли бы обслужить те же электростанции, объединенные между собой только для питания отдельных районов. Это объясняется выравниванием графика потребления энергии, лучшей загрузкой электростанций и сокращением шисла генераторов, которые приходится держать в резерве. Именно в такой системе эффективно используются все выгоды сверхмощных тепловых и гидроэлектростанций. Все это и f окупает затраты на до рогие линии сверхвысоких напряжений, один километр которых стоит несколько сотен тысяч рублей. На диаграмме вы видите, как за последние десятилетия повышалось напряжение в линиях электропередач. С ростом расстояний и пере-даваемых мощностей, оказывается, выгоднее передавать электроэнергию не переменным, а постоянным током. В. ПОПКОВ* член-корреспондент АН СССР, заместитель директора Энергетического института имени Г. М. Кржижановского АН СССР Рис. С. НАУМОВА Применение высоких напряжений позволяет при значительных расстояниях передать большое количество энергии без существенного увеличения потерь ее в проводах. Одновременно решается и еще одна серьезная техническая проблема, связанная с передачей энергии переменным током. Дело в том, что с увеличением дальности таких передач начинает сказываться волновой характер распространения энергии по проводам. Эта особенность несущественна, пока длина линии значительно меньше одной четвертой длины волны переменного тока (переменный ток с частотой 50 периодов в секунду имеет длину волны 6 тыс. км). Но при линиях передачи длиной в 1 000 и более км, когда соизмеримость длины линии с длиной волн переменного тока меняется, возникают многообразные технические осложнения. В частности, для каждой линии образуется определенный технический предел мощности, которую можно по ней передать. К счастью, эта предельная мощность возрастает с квадратом напряжения линии, поэтому и применение весьма высоких напряжений наряду с другими мероприятиями является эффективным средством повышения передаваемой мощности. Применение высоких напряжений, со своей стороны, требует решения многих технических и научных проблем. ОПАСНЫЕ СВЕРХНАПРЯЖЕНИЯ Наиболее специфичными для высоких электрических напряжений являются проблемы перенапряжений, изоляции и «короны». Провода линии, ее изоляция и изоляция аппаратов должны выдерживать не только высокое напряжение, при котором они нормально работают. Приходится считаться еще и со «сверхнапряжениями», которые иногда возникают, хотя ы (кратковременно, при поражении проводов линии молнией, при разного рода включениях и выключениях длинной линии, а также при некоторых видах повреждений. Изоляция современных высоковольтных линий и аппаратов рассчитывается так, чтобы они могли без повреждений выдерживать «атмосферные» перенапряжения с всплеском в 1,5— 2 млн. в и постепенным спадом этого напряжения в течение приблизительно 100 миллионных долей секунды. Конечно, от удара молнии могут возникать и значительно более высокие на-л ряжения, но тогда вступают в действие защитные аппараты — разрядники, 1900 1910 1920 1930 1940 1930 1060 1970 1960 годы |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
