Первая трехфазная линия электропередачи

Генеральным испытанием 3-х фазной системы явилась Лау фен-Франкфуртская экспериментальная электропередача. Этот выдающийся для своего времени эксперимент был приурочен к Международной электротехнической выставке и Международному конгрессу электротехников, которые проводились в 1891г. во Франкфурте-на-Майне (Германия) [1].

Организаторы выставки предложили фирме АЕГ, где в то время работал Доливо-Добровольский, передать посредством электричества энергию водопада на реке Неккар (близ местечка Лауфен) на территорию выставки во Франкфурт. Расстояние составляло 170 км. В Лауфене в распоряжение строителей передачи выделялась турбина полезной мощностью около 300 л.с.

До этого времени дальность электропередачи, не считая нескольких опытных, не превышала 15 км, и ряд специалистов полагали, что КПД установки может оказаться меньше 50%.

Доливо-Добровольскому предстояло в течение года спроектировать и построить асинхронный двигатель мощностью около 75 кВт и 3-х фазные трансформаторы мощностью 100 - 150 кВА. Изготовление генератора было поручено главному инженеру швейцарского завода «Эрликон». Задачи были очень серьезные: испытание новой системы перед лицом всего мира; невиданные масштабы; двигатели и трансформаторы на такие мощности еще никогда не строились.

В августе 1891 г. на выставке впервые зажглись 1000 ламп накаливания, питаемых током Лауфенской гидростанции, а двигатель привел в действие декоративный водопад. Это символизировало новую победу над природой.

Проблема передачи энергии была решена. По результатам международной комиссии было зафиксировано _min = 68,5% ; _max = 75,2 %; линейное напряжение составляло 15 кВ.

Создание 3-х фазной системы явилось важнейшим этапом в развитии техники. Эта система вывела проблему передачи электроэнергии, а вместе с ней и электротехнику, из кризисного состояния, сложившегося в 80-х годах прошлого века.

Производительные силы получили новую техническую базу, во многом способствовавшую углублению и расширению процесса концентрации и централизации производства.

Электрическая энергия, которая из мест ее дешевого получения теперь могла передаваться в удаленные промышленные районы, вызвала коренную реконструкцию энергохозяйства промышленных предприятий и начала внедряться в технологию.

Вопросы для самопроверки

1) Почему именно электрическое освещение стало первым массовым энергетическим применением электрической энергии?

2) Чем сдерживалось вначале применение электроэнергии в промышленном приводе?

3) Что представляла собой схема распределения электроэнергии, предложенная русским электротехником П.Н. Яблочковым?

4) Для каких целей и кем были применены первые подводные и подземные кабели?

5) Какие изоляционные материалы создаются в начале 90-х на основе слюды?

6) Чем характеризуются современные электроизоляционные материалы на основе различных синтетических высокомолекулярных материалов?

7) Почему на смену однофазному току пришел двухфазный, а затем 3-х фазный ток?

8) Почему эффективность электропередачи зависит от величины напряжения?

9) Какое преимущество имеет электропередача на переменном токе?

10) Каковы причины, ограничивающие величину напряжения электропередачи на уровне нескольких тысяч кВ(технические или из-за вредного воздействия на природу)?

11) Почему с увеличением напряжения растет стоимость энергетического оборудования?

12) Какие проблемы электроэнергетики могут быть решены с применением глубокого охлаждения?

13) Что достигается объединением энергосистем?

14) Какие задачи решает диспетчерская служба?

ТЕМА 6

Развитие первичной энергетики в связи с электрификацией

"Героический" период электротехники завершился на рубеже XIX и XX столетий.

Все основные технические устройства, предназначенные для производства, распределения и использования электрической энергии, были предложены и доведены до промышленного применения.

Потребность в производстве больших количеств электроэнергии оказала влияние на всю первичную энергетику: теплоэнергетику и гидроэнергетику.

Коренные усовершенствования и в той, и в другой области первичной энергетики были тогда уже, главным образом, связаны не с непосредственным использованием в промышленности тепла и энергии воды, а с созданием первичных двигателей электростанций.

Правда, несколько позднее тепловые электростанции стали рассматриваться как фабрики по производству электрической и тепловой энергии на равных началах (так называемые теплоэлектроцентрали - ТЭЦ).