Enciklopedija što je tko je elektrana. Velika sovjetska enciklopedija - elektrana. Kućna elektrana nije san

elektrana

Elektrane su tvrtke koje proizvode električnu energiju. Elektrane se dijele na termo, hidraulične i nuklearne. Zahvaljujući mehanizaciji i automatizaciji, elektrane se kontroliraju centralno. Rad osoblja karakterizira velika odgovornost i napetost.

Najpovoljniji uvjeti za rad su u hidroelektranama. U nuklearnim elektranama zdravstveni rizici predstavljaju radioaktivno zračenje, aerosoli i plinovi.

Glavni proizvođači električne energije su moćne termoelektrane blokovskog tipa koje kao gorivo koriste ugljen, uljni škriljevac, treset, loživo ulje i prirodni plin. Štetni čimbenici su visoke temperature (vidi), buka (vidi) i vibracije (vidi). Ljeti temperatura u kotlovsko-turbinskoj radnji doseže 30-35 °, na mjestima kotlova, u deaeratorima i u kabinama dizalice - 35-50 °. Zimi mikroklimu karakteriziraju oštre promjene temperature i propuh. Mikroklima se može poboljšati pažljivom toplinskom izolacijom opreme i pravilnom ventilacijom. U komandnoj sobi i kabinama dizalice potrebno je ugraditi klima uređaje. Prilikom istovara i transporta goriva, u kotlovnici i odjelu za pepeo, koncentracija goriva i pepelne prašine doseže 20-100 mg / m 3; tijekom popravka i čišćenja kotlova - 100-500 mg / m 3. Pepeo loživog ulja može uzrokovati trovanje vanadijem koji se u njemu nalazi i kožne bolesti uzrokovane nečistoćama, niklom, vanadijem itd.

Smanjenje prašine omogućuje: brtvljenje puteva za dovod goriva, uvođenje bezprašnih metoda za čišćenje kotlova i mokro čišćenje prostora. U područjima s intenzivnom emisijom prašine, potrebno je koristiti (vidi). Izvori buke i vibracija su turbogeneratori, plinovodi i parovodi, pumpe, mlinovi itd. Ukupne razine buke za turbine su 94-110 dB, za mlinove - 109-120 dB, u kotlarnici - 80-95 dB, u kontrolnim sobama - 70-90 dB. Buka je visoke frekvencije. Opći parametri vibracija neznatno premašuju dopuštene razine. Smanjenje buke i vibracija može se postići pažljivom zvučnom i vibracijskom izolacijom strojeva. U nekim je područjima preporučljivo koristiti antifone (vidi).

Elektrane su poduzeća (toplinska, hidraulička i nuklearna) koja proizvode električnu energiju. Elektroprivreda se temelji na snažnim termoelektranama blok tipa, koje osim električne energije mogu proizvoditi toplinsku energiju za industrijske i kućanske potrebe u obliku pare i tople vode (daljinsko grijanje). Radom elektrane upravlja se s glavne ploče, pojedinačnih blokova i jedinica iz skupnih i lokalnih ploča. Rad vozača-operatera karakterizira velika odgovornost i napetost, posebno tijekom puštanja u pogon i u slučaju nužde. Za racionalnu organizaciju njihovog rada trenutno se koriste upravljačka elektronička računala.

Najpovoljniji uvjeti rada su u hidroelektranama (HE), u nuklearnim elektranama (NE).

Glavne radionice termoelektrane su kotlovska i turbinska. Goriva su ugljen, uljni škriljevac, treset, lož ulje i prirodni plin. Opasni čimbenici su visoke temperature, intenzivna buka (vidi), prašina (vidi) i otrovni plinovi. Ljeti temperatura doseže 30-35 °, na mjestima pregleda vode, deaeratorima i u kabinama dizalice - 35-50 °. Zimi mikroklimu karakteriziraju oštre promjene temperature i propuh. Povoljni meteorološki uvjeti postižu se poboljšanjem toplinske izolacije opreme i ispravnim radom sustava aeracije. Preporučljivo je ugraditi klima uređaje u prostorije grupnih centrala i kabine dizaličara.

Najveće koncentracije prašine (10-50 mg / m 3) opažene su tijekom istovara, drobljenja, transporta goriva i u prostoriji za pepeo. Tijekom popravka i čišćenja kotlova koncentracija prašine doseže 100-500 mg / m 3. Aerosoli pepela iz polisumpornih loživih ulja sadrže od 5 do 27% vanadija i do 8-10% nikla, aerosoli pepela od ugljena - do 24% slobodnog silicijevog dioksida, pepela iz škriljevca - do 10-20% slobodnog vapna. Smanjenje prašine može se postići uređajem lokalnog usisavanja, uvođenjem bezprašnih metoda za čišćenje kotlova i mokrim čišćenjem prostora. Radnici na popravcima moraju koristiti respiratore (vidi) i zaštitnu odjeću.

Koncentracija ugljičnog monoksida, ugljikovodika, sumpornih i sumpornih anhidrida u pravilu ne prelazi dopuštene vrijednosti. Izvori buke su turbogeneratori, parovodi, ejektori, pumpe, mlinovi. Opće razine buke za turbine kreću se od 94 do 110 dB, za kuglaste mlinove - od 109 do 120 dB, u kotlovnici - od 80 do 95 dB, u grupnim skretnicama - od 70 do 90 dB. Šumove karakterizira cijeli frekvencijski raspon, uključujući ultrazvučni. Kako bi se smanjila buka, potrebno je pažljivo izolirati parne i plinovode i pravodobno ukloniti dodatnu buku. U nekim područjima treba koristiti antifone.

Električna energija, koja se po povijesnim standardima, ne tako davno, aktivno koristi, značajno je promijenila život cijelog čovječanstva. Trenutno različite vrste elektrana proizvode ogromnu količinu energije. Naravno, za precizniji prikaz, mogle bi se pronaći određene numeričke vrijednosti. Ali za kvalitativnu analizu to nije toliko važno. Važno je napomenuti da se električna energija koristi u svim sferama ljudskog života i djelovanja. Modernoj je osobi čak i teško zamisliti kako je prije stotinjak godina bilo moguće bez struje.

Velika potražnja zahtijeva i odgovarajuće proizvodne kapacitete. Za proizvodnju električne energije, kako ljudi ponekad kažu u svakodnevnom životu, koriste se toplinske, hidraulične, nuklearne i druge vrste elektrana. Nije teško vidjeti da je specifična vrsta proizvodnje određena vrstom energije koja je potrebna za generiranje električne struje. U hidroelektranama se energija vodenog toka koji pada s visine pretvara u električnu struju. Isto tako, elektrane na plin pretvaraju toplinsku energiju plina izgaranja u električnu energiju.

Svi znaju da u prirodi djeluje zakon održanja energije. Sve navedeno, u svojoj biti, pretvara jednu vrstu energije u drugu. Dolazi do lančane reakcije raspada pojedinih elemenata s oslobađanjem topline. Ta se toplina pomoću određenih mehanizama pretvara u električnu energiju. Termoelektrane rade na potpuno istom principu. Samo u ovom slučaju izvor topline je organsko gorivo - ugljen, loživo ulje, plin, treset i druge tvari. Praksa posljednjih desetljeća pokazala je da je ovakav način proizvodnje električne energije vrlo skup i nanosi značajnu štetu okolišu.

Problem je što su rezerve planeta ograničene. Treba ih štedljivo trošiti. Napredni umovi čovječanstva to su dugo razumjeli i aktivno traže izlaz iz ove situacije. Alternativne elektrane koje rade na različitim principima smatraju se jednom od mogućih izlaznih opcija. Konkretno, sunčeva svjetlost i vjetar se koriste za proizvodnju energije. Sunce će uvijek sjati i vjetar se nikada neće umoriti od puhanja. Kako stručnjaci kažu, oni su neiscrpni ili ih treba racionalno koristiti.

U novije vrijeme popis tipova elektrana bio je kratak. Postoje samo tri pozicije - toplinska, hidraulička i nuklearna. Trenutno nekoliko renomiranih tvrtki u svijetu provodi ozbiljna istraživanja i razvoj u području primjene solarne energije. Kao rezultat njihovog djelovanja, na tržištu su se pojavili pretvarači sunčeve svjetlosti u električnu energiju. Valja napomenuti da njihova učinkovitost još uvijek ostavlja mnogo da se poželi, ali ovaj će problem prije ili kasnije biti riješen. Isti je slučaj i s korištenjem energije vjetra. postaju sve rašireniji.

Prije stotinu godina običan čovjek nije mogao ni zamisliti koliko će ga različitih uređaja okružiti. A sva aktualna elektronika, kućanski aparati i industrijska oprema u svom radu koriste električnu energiju - od banalne svjetiljke do višenamjenskih procesnih centara u velikim industrijama.

Opskrba električnom energijom jedan je od najvažnijih zadataka za dom, ured ili industriju. Sasvim je jasno da se za to koristi specijalizirana oprema koja zadovoljava potrebe u svakom konkretnom slučaju - elektrane različitih namjena i kapaciteta.

Elektrana - što je to?

Prema definiciji prihvaćenoj u tehničkoj literaturi, elektrana je skup opreme, instalacija i upravljačke opreme koja osigurava proizvodnju električne energije. Osim toga, elektrane su sve zgrade i građevine uključene u proces proizvodnje električne energije, koje pripadaju jednom poduzeću i nalaze se na određenom području.

Gotovo sve elektrane u svom radu koriste energiju rotacije osovine glavnog elementa - generatora, koji zapravo stvara električnu energiju. Glavne razlike između svih vrsta takve opreme za proizvodnju su u veličini, faktoru oblika i vrsti izvora energije koji zapravo rotira osovinu.

Osim samog generatora, koji je glavni dio svih elektrana, bez obzira na njihovu veličinu, kompletan set uključuje i druge elemente: dalekovode i priključne dalekovode, kotlove i spremnike, turbine i transformatore, sklopke i opremu za automatizaciju. Svi ti dijelovi, spojeni u jedinstveni sustav, tvore elektrane potrebnog kapaciteta i namjene.

Malo povijesti i statistike

Početak razvoja elektrana može se nazvati otvaranjem prve od njih. Povijesni događaj zbio se u rujnu 1882. u New Yorku, gdje je tvrtka Thomasa Edisona otvorila prvu termoelektranu za napajanje cijelog područja grada. Također 1882. godine pojavila se prva hidroelektrana koja je opskrbljivala strujom dvije tvornice papira i privatnu kuću vlasnika tvrtke koja je realizirala ovaj projekt.

Za Rusiju je era elektrifikacije započela 1886. godine - te je godine uspješno puštena u pogon termoelektrana, koja je zajamčila osvjetljenje najprije samo Zimskog dvora, a potom i svih pomoćnih prostorija i Dvorskog trga. Stanica je radila na ugljen i uspješno je pokazala mogućnost opskrbe velikog broja potrošača jeftinom i kvalitetnom energijom. Ovu godinu treba smatrati početkom uspješne, iako prilično spore, elektrifikacije zemlje. S dolaskom sovjetske vlasti, tempo stvaranja jedinstvenog snažnog energetskog sustava značajno se povećao - sjetite se samo poznatog Goelrovog plana, koji je čak i udaljena naselja Sovjetskog Saveza uspješno opskrbljivao "Iljičevim žaruljama".

Razvoj tehnologije nije zaobišao njezinu pažnju i energiju. Osim toga, čovječanstvo je već dugo zabrinuto zbog postupnog iscrpljivanja prirodnih resursa, što je također dovelo do promjene izvora energije, a uobičajeni ugljen, plin, nafta postupno se zamjenjuju obnovljivim izvorima - vjetar, sunce, energija plime, nuklearna energija . Naravno, nove vrste energije zahtijevaju i nova tehnološka rješenja koja osiguravaju ne samo ispravno korištenje, već i potpunu sigurnost svake elektrane.

Uzimajući u obzir specifičnosti vlastitih prirodnih resursa, tradicionalna energija u različitim zemljama i kontinentima dobila je različite glavne smjerove razvoja: toplinska, nuklearna, hidroenergija trenutno proizvodi veliku većinu sve električne energije u svijetu. Više od 90% svih elektrana u svijetu koristi tekuća, kruta i plinovita goriva - naftne derivate, ugljen, plin. Njihova uporaba prevladava u energetskim sustavima ne samo naše zemlje, već i drugih zemalja - Kine, Meksika, Australije.

Hidroelektrane omogućuju uspješno korištenje usmjerenog i koncentriranog vodenog mlaza kao pogonskog uređaja za turbine, uz minimalan utjecaj na okoliš. U Brazilu i Norveškoj gotovo svu proizvedenu električnu energiju proizvode hidroelektrane - to je olakšano prisustvom velike količine vodnih resursa.

Francuska i Japan najbolji su primjeri zemalja u kojima dominira nuklearna energija. Bez vlastitih rezervi ugljena ili plina, ove su zemlje, otkrićem mogućnosti korištenja kontrolirane nuklearne reakcije, gotovo u potpunosti prešle na električnu energiju koju proizvode nuklearne elektrane.

Kućna elektrana nije san

Razvoj kompaktnih izvora energije također je prirodan trend u energetskom sektoru. Čak i mala dizel elektrana prilika je da se poslovna zgrada, radni kamp ili nekoliko kuća osiguraju nesmetanom opskrbom električnom energijom. Često su takve opcije jedini mogući način da se omogući rad udaljenih polja, osobito u uvjetima permafrosta ili polarnih stanica. Uobičajeni izvori energije za generatore elektrana na mjestima gdje je nemoguće položiti konvencionalne dalekovode postupno se zamjenjuju alternativnim - vjetrogeneratorima, solarnim panelima, elektranama na energiju plime ili valova.

Zbog svoje kompaktnosti, alternativne metode proizvodnje električne energije dobivaju veliku popularnost među pojedincima. Jedna relativno mala vjetroturbina može sigurno osigurati struju za privatna kućanstva, a ako pristupite procesu na sveobuhvatan način, onda je dodavanjem solarne stanice i baterija u sustav sasvim moguće dobiti izvrsnu autonomnu kuću. Između ostalog, nestandardne opcije za proizvodnju električne energije mogu značajno smanjiti njezinu cijenu, što je u suvremenim uvjetima važan čimbenik. Upravo alternativne metode opskrbe energijom omogućuju pouzdanu tvrdnju da će u bliskoj budućnosti biti tako da kompaktna kućna elektrana ne bude luksuz, već potpuno pristupačan i siguran izvor električne energije za svaku obitelj.

3.4. RANE ELEKTRANE

Elektrane, koje se shvaćaju kao tvornice za proizvodnju električne energije za distribuciju među proizvođačima, nisu se odmah pojavile. 70-ih i ranih 80-ih godina XIX stoljeća. mjesto proizvodnje električne energije nije bilo odvojeno od mjesta potrošnje.

Elektrane koje su opskrbljivale električnu energiju ograničenom broju potrošača nazivale su se blok-stanicama (ne treba ih miješati sa suvremenim konceptom blok-stanica, pod kojim neki autori shvaćaju tvorničke termoelektrane). Takve su stanice ponekad nazivane i "brownies".

Razvoj prvih elektrana bio je povezan s prevladavanjem poteškoća ne samo znanstvene i tehničke prirode. Tako su gradske vlasti zabranile izgradnju nadzemnih vodova, ne želeći narušiti izgled grada. Konkurentske plinske tvrtke na svaki mogući način isticale su stvarne i uočene nedostatke nove vrste rasvjete.

Na blok stanicama kao primarni motori uglavnom su korišteni klipni parni strojevi, a u nekim slučajevima i motori s unutarnjim izgaranjem (koji su u to vrijeme bili novost), lokomotive. Napravljen je remenski prijenos od glavnog pokretača do električnog generatora. Obično je jedan parni stroj pokretao jedan ili tri generatora; stoga je na velikim blok stanicama postavljeno nekoliko parnih strojeva ili lokomotiva. Za podešavanje napetosti remena, električni generatori su postavljeni na klizače. Na sl. 3.7 prikazuje pogled na elektranu za rasvjetu jedne kuće.

Prvi put su u Parizu izgrađene blok stanice za osvjetljavanje Rue de Opéra. U Rusiji je prva instalacija ove vrste bila stanica za osvjetljavanje Liteinog mosta u Sankt Peterburgu, nastala 1879. uz sudjelovanje P.N. Yablochkova.

Riža. 3.7. Blok stanica - elektrana s dva generatora (dolje desno) i lokomotivom (lijevo) za osvjetljavanje jedne kuće

Međutim, ideja o centraliziranoj proizvodnji električne energije bila je toliko ekonomski opravdana i toliko u skladu s trendom koncentracije industrijske proizvodnje da su se prve centralne elektrane pojavile već sredinom 80-ih godina 19. stoljeća. i brzo istjerao blok stanice. Zbog činjenice da su početkom 80-ih samo izvori svjetlosti mogli postati masovni potrošači električne energije, prve centralne elektrane su u pravilu projektirane za napajanje rasvjetnog opterećenja i generirane istosmjerne struje.

Godine 1881. nekoliko poduzetnih američkih financijera, impresionirani uspjehom koji je pratio demonstraciju žarulja sa žarnom niti, sklopilo je sporazum s T.A. Edisona i započeo izgradnju prve središnje elektrane na svijetu (u Pearl Streetu u New Yorku). U rujnu 1882. ova elektrana je puštena u rad. Šest generatora T.A. Edisona, snaga svake je bila oko 90 kW, a ukupna snaga elektrane prelazila je 500 kW. Zgrada kolodvora i njezina oprema projektirani su vrlo svrsishodno, tako da su u budućnosti, tijekom izgradnje novih elektrana, mnogi principi koje je predložio T.A. Edison. Dakle, generatori stanica imali su umjetno hlađenje i bili su spojeni izravno na motor. Napon se automatski regulirao. Na stanici je izvršeno mehaničko dovod goriva u kotlovnicu i automatsko uklanjanje pepela i troske. Zaštita opreme od struja kratkog spoja provodila se osiguračima, a glavni vodovi bili su kabelski. Stanica je tada opskrbljivala električnom energijom ogromno područje od 2,5 km.

Ubrzo je izgrađeno još nekoliko postaja u New Yorku. Godine 1887. 57 centralnih elektrana T.A. Edison.

Početni napon prvih elektrana, iz kojih su naknadno proizvedene druge, tvoreći dobro poznatu naponsku ljestvicu, razvijao se povijesno. Činjenica je da je tijekom razdoblja iznimnog širenja elektrolučne rasvjete empirijski utvrđeno da je za žarenje luka najprikladniji napon od 45 V. lukovi su spojeni u seriju s lučnom svjetiljkom s balastnim otpornikom.

Također je empirijski utvrđeno da otpor balastnog otpornika treba biti takav da pad napona na njemu tijekom normalnog rada iznosi približno 20 V. Dakle, ukupni napon u instalacijama istosmjerne struje u početku je bio 65 V, a taj je napon primjenjivan dugo vremena. vrijeme. Međutim, često su u isti krug bile uključene još dvije svjetiljke, za čiji rad je bilo potrebno 2x45 = 90 V, a ako ovom naponu dodamo još 20 V, što se može pripisati otporu balastnog otpornika, dobivamo napon od 110 V. Ovaj napon je bio gotovo univerzalno prihvaćen kao standard ...

Već u projektiranju prvih centralnih elektrana naišli su na poteškoće koje nisu bile u dovoljnoj mjeri prevladane tijekom cijelog razdoblja dominacije istosmjerne tehnologije. Radijus napajanja određen je dopuštenim gubicima napona u električnoj mreži, koji su za danu mrežu manji, što je napon veći. Upravo je ta okolnost natjerala izgradnju elektrana u središnjim gradskim četvrtima, što je značajno otežalo ne samo opskrbu vodom i gorivom, već i povećalo cijenu zemljišta za izgradnju elektrana, budući da je zemljište u centar grada bio je izuzetno skup. To, posebice, objašnjava neobičan izgled njujorških elektrana, gdje se oprema nalazila na mnogim katovima. Situaciju je dodatno zakomplicirala činjenica da je na prvim elektranama bilo potrebno postaviti veliki broj kotlova, čiji parni kapacitet nije odgovarao novim zahtjevima elektroprivrede.

Naš suvremenik ne bi se ništa manje iznenadio kad bi vidio prve elektrane u Sankt Peterburgu koje su opsluživale područje Nevskog prospekta. Početkom 80-ih godina XIX stoljeća. postavljeni su na teglenice usidrene na vezovima na rijekama Moika i Fontanka (slika 3.8). Graditelji su polazili od razmatranja jeftine vodoopskrbe, osim toga, takvom odlukom nije bilo potrebno kupovati zemljišne parcele blizu potrošača.

Godine 1886. osnovano je dioničko poduzeće za električnu rasvjetu iz 1886. u Sankt Peterburgu: (skraćeno kao Društvo iz 1886.), koje je nabavilo elektrane na rijekama Moika i Fontanka i izgradilo još dvije: u blizini Kazanske katedrale i na Inženjerskom trgu . Snaga svake od ovih elektrana jedva je prelazila 200 kW.

Riža. 3.8. Elektrana na r. Fontanka u Sankt Peterburgu

U Moskvi je prva centralna elektrana (Georgievskaya) izgrađena 1886. godine, također u centru grada, na uglu Bolshaya Dmitrovka i Georgievskiy lane. Njegova energija korištena je za osvjetljavanje okolnog područja. Snaga elektrane bila je 400 kW.

Ograničene mogućnosti proširenja radijusa napajanja otežavale su s vremenom sve teže podmirivanje potražnje za električnom energijom. Dakle, u Sankt Peterburgu i Moskvi, do sredine 90-ih, mogućnosti spajanja novog opterećenja na postojeće elektrane su iscrpljene i postavilo se pitanje o promjeni mrežnih shema ili čak o promjeni vrste struje.

Rast potražnje za električnom energijom učinkovito je potaknuo povećanje produktivnosti i učinkovitosti toplinskog dijela elektrana. Prije svega treba istaknuti odlučujući zaokret od klipnih parnih strojeva prema parnim turbinama. Prva turbina u elektranama u Rusiji postavljena je 1891. godine u Sankt Peterburgu (stanica na rijeci Fontanka). Godinu dana ranije, turbina je testirana na stanici koja se nalazi na rijeci. Moika. Iznad je već istaknut najznačajniji nedostatak napajanja istosmjernom strujom - područje okruga je premalo, koje može opsluživati ​​centralna elektrana. Udaljenost tereta nije prelazila nekoliko stotina metara. Elektrane su nastojale proširiti raspon potrošača svog proizvoda - električne energije. To objašnjava upornu potragu za načinima povećanja područja napajanja, pod uvjetom da se sačuvaju već izgrađene istosmjerne stanice. Predloženo je nekoliko ideja kako povećati radijus distribucije energije.

Prva ideja, koja nije dobila zamjetnu distribuciju, odnosila se na snižavanje napona električnih svjetiljki spojenih na kraju linije. Međutim, izračuni su pokazali da je s duljinom mreže većom od 1,5 km ekonomski isplativije graditi novu elektranu.

Drugo rješenje, koje bi u mnogim slučajevima moglo zadovoljiti potrebe, sastojalo se u promjeni rasporeda mreže: prelazak s dvožične mreže na višežične mreže, t.j. zapravo povećati napon

Trožični sustav distribucije električne energije predložili su 1882. J. Hopkinson i neovisno T. Edison. Ovim su sustavom generatori u elektrani bili spojeni serijski i neutralna, odnosno kompenzacijska žica, dolazila je iz zajedničke točke. Pritom su sačuvane obične svjetiljke. Uključivali su se, u pravilu, između radne i neutralne žice, a motori su se mogli uključiti na povećan napon (220 V) kako bi se održala simetrija opterećenja.

Praktični rezultati uvođenja trožilnog sustava bili su, prvo, povećanje radijusa napajanja na oko 1200 m, i drugo, relativna ušteda bakra (uz iste ostale uvjete, potrošnja bakra). s trožičnim sustavom bio gotovo upola manji nego s dvožičnim sustavom).

Za regulaciju napona u granama trožilne mreže korišteni su različiti uređaji: regulacijski dodatni generatori, djelitelji napona, posebno djelitelji napona Mihaila Osipoviča Dolivo-Dobrovolskog, koji su bili naširoko korišteni, i akumulatorske baterije. Trožični sustav naširoko se koristi u Rusiji i inozemstvu. Preživjela je do 20-ih godina XX. stoljeća, au nekim slučajevima korištena je i kasnije.

Maksimalna inačica višežičnih sustava, petožilna istosmjerna mreža, u kojoj su korištena četiri serijski i naponski spojena generatora, učetverostručena. Radijus napajanja povećao se na samo 1500 m. Međutim, ovaj sustav nije bio široko korišten.

Treći način povećanja radijusa napajanja uključivao je izgradnju baterijskih podstanica. Akumulatori su u to vrijeme bili obavezan dodatak svakoj elektrani. Pokrili su vrhove tereta. Punjenje u dnevnim i kasnim noćnim satima, služile su kao rezerva.

Mreže s baterijskim podstanicama stekle su određenu popularnost. U Moskvi je, na primjer, 1892. godine izgrađena baterijska podstanica u Gornjim trgovačkim redovima (danas GUM), koja se nalazi na udaljenosti od 1385 m od Glavnog kolodvora Georgievskaya. Na ovoj trafostanici postavljene su baterije koje su napajale oko 2000 žarulja sa žarnom niti.

U posljednja dva desetljeća XIX stoljeća. Izgrađene su mnoge istosmjerne elektrane koje su dugo vremena osiguravale značajan udio u ukupnoj proizvodnji električne energije. Snaga takvih elektrana rijetko je prelazila 500 kW, jedinice su obično imale kapacitet do 100 kW.

Sve mogućnosti povećanja radijusa napajanja istosmjernom strujom brzo su iscrpljene, osobito u velikim gradovima.

U 80-im godinama XIX stoljeća. Počinju se graditi elektrane na izmjeničnu struju, čija je isplativost za povećanje radijusa napajanja bila neosporna. Osim blok elektrana na izmjeničnu struju izgrađene u Engleskoj 1882–1883., tada se, po svemu sudeći, prvom trajnom elektranom na izmjeničnu struju može smatrati elektrana Galerije Grovener (London). Na ovoj stanici, puštenoj u pogon 1884. godine, ugrađena su dva V. Siemens alternatora, koji su preko serijski spojenih J.D. Na osvjetljenju galerije radili su Golyara i L. Gibbs. Nedostaci serijskog povezivanja transformatora, a posebno poteškoće u održavanju stalne struje, uočeni su prilično brzo, te je 1886. ova stanica rekonstruirana prema projektu S.Ts. Ferranti. Generatore V. Siemensa zamijenili su strojevi koje je dizajnirao S.Ts. Ferranti snage 1000 kW svaki s terminalnim naponom od 2,5 kV. Transformatori izrađeni prema projektu S.Ts. Ferranti, bili su spojeni paralelno u strujnom krugu i služili su za smanjenje napona u neposrednoj blizini potrošača.

Godine 1889.-1890. S.Ts. Ferranti se ponovno osvrnuo na problem opskrbe Londona električnom energijom s ciljem opskrbe električnom energijom londonskog Cityja. Zbog visoke cijene zemljišta u centru grada, odlučeno je da se elektrana izgradi u jednom od predgrađa Londona, u Deptfordu, udaljenom 12 km od Cityja. Očito, na tako velikoj udaljenosti od mjesta potrošnje električne energije, elektrana je morala proizvoditi izmjeničnu struju. Prilikom izgradnje ove instalacije korišteni su tada snažni visokonaponski generatori (10 kV) snage 1000 KS. Ukupni kapacitet elektrane Deptford bio je oko 3000 kW. Na četiri gradske trafostanice, napajane iz četiri magistralne kabelske linije, napon je pao na 2400 V, a zatim kod potrošača (u kućama) - na 100 V.

Primjer velike hidroelektrane koja je opskrbljivala svjetlosnim opterećenjem u jednofaznom krugu je stanica izgrađena 1889. na vodopadu u blizini Portlanda (SAD). Na ovoj stanici hidraulički motori su pokretali osam monofaznih generatora ukupne snage 720 kW. Osim toga, u elektranu je instalirano 11 generatora, dizajniranih posebno za napajanje lučnih svjetiljki (100 svjetiljki za svaki generator). Snaga s ove stanice prenosila se na udaljenost od 14 milja do Portlanda.

Karakteristično obilježje prvih elektrana na izmjeničnu struju bio je izoliran rad pojedinih strojeva. Sinkronizacija generatora još nije bila provedena, a od svakog stroja do potrošača išao je zasebni krug. Lako je razumjeti koliko su u takvim uvjetima bile neekonomične električne mreže, čija je izgradnja trošila kolosalne količine bakra i izolatora.

U Rusiji su najveće elektrane na izmjeničnu struju izgrađene krajem 80-ih i početkom 90-ih godina 19. stoljeća. Prvu centralnu elektranu izgradila je mađarska tvrtka "Ganz i K?" u Odesi 1887. Glavni potrošač energije bio je jednofazni sustav električne rasvjete novog kazališta. Ova elektrana je bila progresivna gradnja za svoje vrijeme. Imao je četiri vodocijevna kotla ukupne produktivnosti od 5 tona pare na sat, kao i dva sinkrona generatora ukupne snage 160 kW na terminalnom naponu od 2 kV i frekvenciji 50 Hz. Iz centrale se energija dovodila u vod od 2,5 km koji vodi do trafostanice kazališta, gdje je napon snižen na 65 V (za što su i projektirane žarulje sa žarnom niti). Oprema elektrane bila je toliko savršena za svoje vrijeme da je, unatoč činjenici da je kao gorivo služio uvezeni britanski ugljen, cijena električne energije bila niža nego u kasnijim elektranama u Sankt Peterburgu i Moskvi. Potrošnja goriva iznosila je 3,4 kg / (kW h) [u elektranama u Sankt Peterburgu 3,9–5,4 kg / (kW h)].

Iste godine započeo je rad jednosmjerne elektrane u Carskom Selu (sada Puškin). Duljina zračne mreže u Carskom Selu bila je već 1887. oko 64 km, dok je dvije godine kasnije ukupna kabelska mreža "Društva 1886. u Moskvi i Sankt Peterburgu, bio je samo 115 km. Godine 1890. elektrana Carskoe Selo i mreža su rekonstruirani i pretvoreni u jednofazni sustav izmjenične struje od 2 kV. Prema riječima suvremenika, Carskoe Selo je bilo prvi grad u Europi koji je bio osvijetljen isključivo električnom energijom.

Najveća elektrana u Rusiji za opskrbu jednofaznog sustava izmjenične struje bila je stanica na otoku Vasiljevski u Sankt Peterburgu, koju je 1894. godine izgradio inženjer N.V. Smirnov. Snaga mu je bila 800 kW i premašivala je snagu bilo koje istosmjerne stanice koja je postojala u to vrijeme. Kao glavni motori korištena su četiri vertikalna parna stroja snage 250 KS. svaki. Upotreba izmjeničnog napona od 2000 V omogućila je pojednostavljenje i smanjenje troškova električne mreže i povećanje radijusa napajanja (više od 2 km s gubitkom do 3% napona u glavnim žicama umjesto 17–20% u istosmjernim mrežama). Dakle, iskustvo rada centralnih stanica i jednofaznih mreža pokazalo je prednosti izmjenične struje, ali je istodobno, kao što je već navedeno, otkrilo ograničenja njezine uporabe. Jednofazni sustav usporio je razvoj električnog pogona, zakomplicirao ga. Tako je, na primjer, kada je opterećenje bilo priključeno na mrežu Deptfordske stanice, bilo je potrebno dodatno postaviti akceleratorski AC motor na osovinu svakog sinkronog monofaznog motora. Lako je razumjeti da je takva kompliciranost električnog pogona dovela u sumnju mogućnost njegove široke uporabe.

Preporučeno za čitanje

Tablete

Prezentacija istraživanja povijesti Afrike za sat geografije (7. razred) na tu temu

Tablete

Prezentacija studija zemljopisnog položaja Afrika

Upute za Windows

Prezentacija - Minojska civilizacija - Datoteka Minojska civilizacija

Pametni telefoni

Prezentacija - zbrajanje pozitivnih i negativnih brojeva

Tablete

Opće karakteristike i faze razvoja

Tablete

Koje su vrste znanja Je li izgrađeno na slici, a ne na konceptu