Техника - молодёжи 1975-12, страница 39

ВАЛЕНТИН ВЕНИКОВ, профессор, доктор 1 гхнических наук, лау^. !ат Ленинской премии; ЮРИЯ АСТАХОВ, цп «нт, <андида-. технических наук

«Продолжгть раооты по созданию Единой энергетической си-темы страны, далькчх линии элек~ропе(-едачи временного тока напряжением 750— 1150 тыс. во\Ь*к и постоянного тока иг пряжени !м 1500 тыс. иольт...»

is Директив XXIV съезда КПСС по пятилетнемv п.юну оазьлтия народного хозяйства СССР на 1971 ,91^е, 11.

В конце прошлого века стало ясно, что электростанции выгодно строить вблизи шахт ■> водопадов, а фабрики целесообразно возводить как можно ближе к источникам сырья. Так появилась проблема транспортчроьки энергии иа большие расстояния. Изящно ответить на поставленные практикой вопросы посчастливилось нашему -оотьчествен-нику М. Дог.нво-Добровольскому. Для наглядной демонстрации возможностей изобретения в 189' голу создается промышленный образец энергосистемы. Трехфазный генератор переменного тока установили в Лауфене, откуда электроэнергия по линии длиной 175 километров подавалась во Франкфурт-нз-Майне, в один из павильонов Международной электротехнической выставки. Пои на-пряжени> 25 тыс. зольт КПД линии достиг 79%. Это был триумфальный успех. Правда, ЛЭ11 переменного тока предстояло выдержать конкуренцию с линиями постоянного ток?. Подобные системы благодаря усилиям мчогих исследователей прочно обосновались в то время в эяде городов Америки и Европы. Даже знаменитый Эдисон, когда ему предложили в 188° голу ознакомиться с электродвигателем переменного тика, заявил: «Нет, кет, переменный ток — это рздор, не имеющий будущего! Я не только не хочу осматривать двигатель переменного тока, но и знать о нем». Тем не менее сегодня основную массу электроэнергии потребитель получает именно из систем трехфазного п гремен-ного тока, а в их основе пежат идеи, высказанные и апробированные более 80 лет назад. Конечно, многое изменилось за прошедшие деегтилетия. Появление гигантских городов с крупными предприятиями потреЬоьало во много увеличить передаваемую мощносто. Из-за того, что первичные источники энергии все дальше и цальше ухолили от мест ее потребления, стремительно выросла протяженность ЛЭП. Повысился и КПД линий, достигший величины 95%-

Успехи в передаче энергии достигнуты благодаря открытому еще на заре электроэнергетики техническому правилу: чем выше напряжение линии, тем меньше потери энергии, больше дальность пер ;дачи. Вот почему прогресс е области электропередачи связан с освоением высоких, а затем и сверхвысоких напряжений.

Позже исследователи установили „ажное экономическое соотношение, присущее линиям электропередачи. Оно не отменяло, а, наоборот, усиливало найденную ранее техническую закономерность Установлено, что при прочих равных условиях количество транспортируемой энергии увеличивается примерно

пропорционально квадрату напряжения, а стоимость передачи возрастает пропорционально лишь его первой степени. Иначе говоря, одна ЛЭП напряжением 50П тыс. вольт может заменить четыре-пять линий на 2?0 тыс. вольт. С другой стороны, один километр ЛЭП-500 стоит около 3?,0 тыс. рублей, а «погоннаг» стоимость линии на ?20 тыс. вольт только 17,3 тыс. руб./км. Таким об разом, пропускная способность увеличилась минимум в четыре раза, а стоимость возросла лишь вдьое! Поэтом;-то с ростом напряжения ЛЭП «электронный транспорт» и становился все более экономичным.

Между тем с ростом напряжения у линий электропередачи стали проявляться органические недостатки. Раньше, мри малых напряжениях, можно было мириться, например, с потерями на нагреь проводника. Потери на короиу вначале вообще не замечали, поскольку они были малы. Когда же появились линии с напряжением выше 220 тыс вольт, инженерам пришлось бороться с ионизацией воздуха около проводов. Это явление, осооенно в плохую погоду, может привести к заметному увеличению потерь энергии. Ионизированный воздух образует около провода ореол, корону. Отсюда и название — потери иа корсну, которые, например, на линии 750 тыс вольт Конеково — Москва, несмо.ря иа принятые меры, достигают при неблагоприятных условиях внушительной величины — 1300 киловатт иа один километр. Напомним, что по первой линии длиной 175 километров передавалось всего 132 киловатта. Конечно, потери на корону можно значительно уменьшить. Вопрос лишь в том, сколько это будет стоить! С ростом напряжения быстро увеличиваются потери на корону Чтобы не разбазаривать энергию, приходится прибегать к дорогостоящим техническим реи'ениям, а это снижает эсЪфект, полученный повышением напряжения ЛЭП.

Исследования последних лет выявили предел напряжения, связанный .с экономикой электропередачи. Вероятно, ои составляет 1500— • ■ 800 тыс. вольт.

Впрочем, ЛЭП высокого напряжения заставляют peL'iaTb и немало других проблем. У поверхности земли под линиями 750 и 1150 могут наблюдаться повышенные уровни напряженности электрического поля, что нежелательно в перчую очередь для персонала, обслуживающего передачу. Чтобы понизить напряженность, предлагается под|_ешивать под проводами полезащитные тросы. Это возможно технически, но как при этом повысится стоимость передачи!

Многочисленные затруднения, с ко-