Ensiklopedia tentang siapa pembangkit listrik itu. Ensiklopedia Besar Soviet - Pembangkit Listrik. Pembangkit listrik rumah bukan mimpi

pembangkit listrik

Pembangkit listrik adalah usaha yang menghasilkan tenaga listrik. Pembangkit listrik dibagi menjadi termal, hidrolik dan nuklir. Berkat mekanisasi dan otomatisasi, pembangkit listrik dikendalikan secara terpusat. Pekerjaan personel ditandai dengan tanggung jawab dan ketegangan yang besar.

Kondisi kerja yang paling menguntungkan adalah di pembangkit listrik tenaga air. Di pembangkit listrik tenaga nuklir, risiko kesehatan ditimbulkan oleh radiasi radioaktif, aerosol, dan gas.

Penghasil utama listrik adalah pembangkit listrik termal tipe blok kuat yang menggunakan batu bara, serpih minyak, gambut, bahan bakar minyak, dan gas alam sebagai bahan bakar. Faktor berbahaya adalah suhu tinggi (lihat), kebisingan (lihat) dan getaran (lihat). Di musim panas, suhu di toko boiler-turbin mencapai 30-35 °, di lokasi boiler, di deaerator dan di kabin derek - 35-50 °. Di musim dingin, iklim mikro ditandai dengan perubahan suhu dan angin yang tajam. Iklim mikro dapat ditingkatkan dengan isolasi termal peralatan secara hati-hati dan ventilasi yang baik. Penting untuk memasang AC di ruang kontrol dan kabin derek. Saat membongkar dan mengangkut bahan bakar, di ruang ketel dan departemen abu, konsentrasi bahan bakar dan debu abu mencapai 20-100 mg / m 3; selama perbaikan dan pembersihan boiler - 100-500 mg / m 3. Abu bahan bakar minyak dapat menyebabkan keracunan vanadium yang terkandung di dalamnya dan penyakit kulit yang disebabkan oleh kotoran, nikel, vanadium, dll.

Pengurangan debu difasilitasi dengan: menyegel jalur pasokan bahan bakar, memperkenalkan metode bebas debu untuk membersihkan boiler dan pembersihan basah tempat. Di daerah dengan emisi debu yang intens, perlu untuk menggunakan (lihat). Sumber kebisingan dan getaran adalah turbogenerator, pipa gas dan uap, pompa, pabrik, dll. Tingkat kebisingan total untuk turbin adalah 94-110 dB, untuk pabrik - 109-120 dB, di bengkel boiler - 80-95 dB, di ruang kontrol - 70-90 dB. Kebisingan adalah frekuensi tinggi. Parameter getaran umum sedikit melebihi tingkat yang diizinkan. Mengurangi kebisingan dan getaran dapat dicapai dengan isolasi suara dan getaran yang hati-hati pada mesin. Di beberapa area, disarankan untuk menggunakan antifon (lihat).

Pembangkit listrik adalah perusahaan (termal, hidrolik dan nuklir) yang menghasilkan listrik. Industri ketenagalistrikan didasarkan pada pembangkit listrik termal tipe blok yang kuat, yang selain tenaga listrik, dapat menghasilkan energi panas untuk kebutuhan industri dan domestik dalam bentuk uap dan air panas (pemanasan distrik). Pengoperasian pembangkit listrik dikendalikan dari papan utama, blok individu dan unit dari papan kelompok dan lokal. Pekerjaan pengemudi-operator ditandai dengan tanggung jawab dan ketegangan yang besar, terutama selama periode start-up dan dalam keadaan darurat. Untuk organisasi rasional pekerjaan mereka, komputer elektronik kontrol saat ini digunakan.

Kondisi kerja yang paling menguntungkan adalah di pembangkit listrik tenaga air (HPP), di pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN).

Bengkel utama pembangkit listrik termal adalah boiler dan turbin. Bahan bakarnya adalah batu bara, serpih minyak, gambut, bahan bakar minyak, dan gas alam. Faktor berbahaya adalah suhu tinggi, kebisingan yang intens (lihat), debu (lihat), dan gas beracun. Di musim panas, suhu mencapai 30-35 °, di lokasi inspeksi air, deaerator, dan di kabin derek - 35-50 °. Di musim dingin, iklim mikro ditandai dengan perubahan suhu dan angin yang tajam. Kondisi meteorologi yang menguntungkan dicapai dengan meningkatkan isolasi termal peralatan dan pengoperasian sistem aerasi yang benar. Disarankan untuk memasang AC di ruangan panel kontrol grup dan kabin operator derek.

Konsentrasi debu tertinggi (10-50 mg / m 3) diamati selama pembongkaran, penghancuran, pengangkutan bahan bakar dan di ruang abu. Selama perbaikan dan pembersihan boiler, konsentrasi debu mencapai 100–500 mg / m 3. Aerosol abu dari bahan bakar minyak poli-sulfur mengandung 5 hingga 27% vanadium dan hingga 8-10% nikel, aerosol abu batubara - hingga 24% silikon dioksida bebas, abu serpih - hingga 10-20% kapur gratis. Pengurangan debu dapat dicapai dengan perangkat hisap lokal, pengenalan metode bebas debu untuk membersihkan boiler dan pembersihan basah tempat. Pekerja perbaikan harus menggunakan respirator (lihat) dan pakaian pelindung.

Konsentrasi karbon monoksida, hidrokarbon, anhidrida belerang dan sulfat, sebagai suatu peraturan, tidak melebihi nilai yang diizinkan. Sumber kebisingan adalah generator turbin, saluran uap, ejektor, pompa, pabrik. Tingkat kebisingan umum untuk turbin berkisar dari 94 hingga 110 dB, untuk ball mill - dari 109 hingga 120 dB, di ruang boiler - dari 80 hingga 95 dB, di ruang sakelar grup - dari 70 hingga 90 dB. Kebisingan dicirikan oleh seluruh rentang frekuensi, termasuk ultrasonik. Untuk mengurangi kebisingan, perlu untuk mengisolasi pipa uap dan gas dengan hati-hati dan menghilangkan kebisingan tambahan secara tepat waktu. Antifon harus digunakan di beberapa area.

Energi listrik, yang telah digunakan secara aktif, menurut standar sejarah, belum lama ini, telah secara signifikan mengubah kehidupan seluruh umat manusia. Saat ini, berbagai jenis pembangkit listrik menghasilkan energi yang sangat besar. Tentu saja, untuk representasi yang lebih akurat, nilai numerik tertentu dapat ditemukan. Tetapi untuk analisis kualitatif, ini tidak begitu penting. Penting untuk dicatat fakta bahwa energi listrik digunakan di semua bidang kehidupan dan aktivitas manusia. Bahkan sulit bagi orang modern untuk membayangkan bagaimana mungkin hidup tanpa listrik beberapa ratus tahun yang lalu.

Permintaan yang tinggi juga membutuhkan kapasitas pembangkit yang sesuai. Untuk menghasilkan listrik, seperti yang kadang-kadang dikatakan orang dalam kehidupan sehari-hari, pembangkit listrik termal, hidrolik, nuklir, dan jenis lainnya digunakan. Tidak sulit untuk melihat bahwa jenis pembangkitan tertentu ditentukan oleh jenis energi yang diperlukan untuk menghasilkan arus listrik. Pada pembangkit listrik tenaga air, energi aliran air yang jatuh dari ketinggian diubah menjadi arus listrik. Demikian juga, pembangkit listrik berbahan bakar gas mengubah energi panas dari gas pembakaran menjadi listrik.

Semua orang tahu bahwa hukum kekekalan energi bekerja di alam. Semua hal di atas, pada intinya, mengubah satu jenis energi menjadi energi lain. Di dalamnya terjadi reaksi berantai dari peluruhan unsur-unsur tertentu dengan pelepasan panas. Panas ini diubah menjadi listrik melalui mekanisme tertentu. Pembangkit listrik termal beroperasi dengan prinsip yang sama persis. Hanya dalam hal ini, sumber panasnya adalah bahan bakar organik - batu bara, bahan bakar minyak, gas, gambut, dan zat lainnya. Praktek beberapa dekade terakhir telah menunjukkan bahwa metode pembangkit listrik ini sangat mahal dan menyebabkan kerusakan lingkungan yang signifikan.

Masalahnya adalah cadangan planet ini terbatas. Mereka harus dibelanjakan dengan hemat. Pikiran umat manusia yang maju telah lama memahami hal ini dan secara aktif mencari jalan keluar dari situasi ini. Pembangkit listrik alternatif yang beroperasi dengan prinsip berbeda dianggap sebagai salah satu opsi keluar yang memungkinkan. Secara khusus, sinar matahari dan angin digunakan untuk menghasilkan energi. Matahari akan selalu bersinar dan angin tidak akan pernah lelah bertiup. Seperti yang dikatakan para ahli, mereka tidak ada habisnya atau perlu digunakan secara rasional.

Baru-baru ini, daftar jenis pembangkit listrik pendek. Hanya ada tiga posisi - termal, hidrolik dan nuklir. Saat ini, beberapa perusahaan ternama di dunia sedang melakukan penelitian dan pengembangan yang serius di bidang aplikasi energi surya. Sebagai hasil dari aktivitas mereka, pengubah sinar matahari menjadi listrik muncul di pasar. Perlu dicatat bahwa efisiensi mereka masih menyisakan banyak hal yang diinginkan, tetapi masalah ini cepat atau lambat akan teratasi. Begitu pula dengan pemanfaatan energi angin. semakin meluas.

Seratus tahun yang lalu, orang biasa bahkan tidak bisa membayangkan berapa banyak perangkat berbeda yang mengelilinginya. Dan semua elektronik saat ini, peralatan rumah tangga, dan peralatan industri menggunakan listrik dalam pekerjaan mereka - mulai dari lampu penerangan biasa hingga pusat pemrosesan multifungsi di industri besar.

Menyediakan listrik adalah salah satu tugas yang paling penting untuk rumah, kantor atau industri. Cukup jelas bahwa peralatan khusus digunakan untuk ini, yang memenuhi kebutuhan dalam setiap kasus tertentu - pembangkit listrik dengan berbagai tujuan dan kapasitas.

Pembangkit listrik - apa itu?

Menurut definisi yang diterima dalam literatur teknis, pembangkit listrik adalah seperangkat peralatan, instalasi, dan peralatan kontrol, yang menjamin produksi energi listrik. Selain itu, pembangkit listrik adalah semua bangunan dan struktur yang terlibat dalam proses pembangkitan tenaga listrik, yang dimiliki oleh satu perusahaan dan terletak di area tertentu.

Hampir semua pembangkit listrik menggunakan energi rotasi poros elemen utama dalam pekerjaannya - generator, yang sebenarnya menghasilkan listrik. Perbedaan utama antara semua jenis peralatan pembangkit tersebut adalah dalam ukuran, faktor bentuk, dan jenis sumber energi yang benar-benar memutar poros.

Selain generator itu sendiri, yang merupakan bagian utama dari semua pembangkit listrik, terlepas dari ukurannya, set lengkap juga mencakup elemen lain: saluran listrik dan saluran listrik penghubung, boiler dan tangki, turbin dan transformator, sakelar, dan peralatan otomatisasi. Semua bagian ini, digabungkan menjadi satu sistem, membentuk pembangkit listrik dengan kapasitas dan tujuan yang diperlukan.

Sedikit sejarah dan statistik

Awal pengembangan pembangkit listrik bisa disebut pembukaan yang pertama. Sebuah peristiwa bersejarah terjadi pada bulan September 1882 di New York, di mana perusahaan Thomas Edison membuka pembangkit listrik termal pertama untuk menyalakan seluruh area kota. Juga pada tahun 1882, pembangkit listrik tenaga air pertama muncul, menyediakan listrik untuk dua pabrik kertas dan rumah pribadi pemilik perusahaan yang melaksanakan proyek ini.

Untuk Rusia, era elektrifikasi dimulai pada tahun 1886 - pada tahun inilah pembangkit listrik termal berhasil diluncurkan, yang menjamin penerangan pertama hanya Istana Musim Dingin, dan kemudian semua kamar tambahan dan Alun-Alun Istana. Stasiun ini beroperasi dengan batu bara dan berhasil menunjukkan kemungkinan menyediakan energi yang murah dan berkualitas tinggi bagi sejumlah besar konsumen. Tahun ini harus dianggap sebagai awal dari elektrifikasi negara yang sukses, meskipun agak lambat. Dengan munculnya kekuatan Soviet, langkah menciptakan sistem energi tunggal yang kuat telah meningkat secara signifikan - ingat saja rencana Goelro yang terkenal, yang berhasil memasok bahkan pemukiman terpencil Uni Soviet dengan "lampu Ilyich".

Perkembangan teknologi tidak luput dari perhatian dan energinya. Selain itu, umat manusia telah lama khawatir tentang penipisan sumber daya alam secara bertahap, yang juga menyebabkan perubahan sumber energi dan batu bara, gas, minyak biasa secara bertahap digantikan oleh sumber daya terbarukan - angin, matahari, energi pasang surut, energi nuklir . Secara alami, jenis energi baru juga memerlukan solusi teknologi baru yang memastikan tidak hanya penggunaan yang benar, tetapi juga keamanan lengkap dari pembangkit listrik mana pun.

Dengan mempertimbangkan kekhasan sumber daya alamnya sendiri, energi tradisional di berbagai negara dan benua telah menerima arah pengembangan utama yang berbeda: tenaga panas, nuklir, tenaga air saat ini menghasilkan sebagian besar listrik di dunia. Lebih dari 90% dari semua pembangkit listrik di dunia menggunakan bahan bakar cair, padat dan gas - produk minyak, batu bara, gas. Penggunaannya berlaku dalam sistem energi tidak hanya negara kita, tetapi juga negara lain - Cina, Meksiko, Australia.

Pembangkit listrik tenaga air memungkinkan untuk berhasil menggunakan jet air terarah dan terkonsentrasi sebagai perangkat propulsi untuk turbin, hanya memiliki dampak minimal terhadap lingkungan. Di Brasil dan Norwegia, hampir semua listrik yang dihasilkan dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga air - ini difasilitasi oleh keberadaan sejumlah besar sumber daya air.

Prancis dan Jepang adalah contoh utama negara-negara yang didominasi oleh energi nuklir. Tanpa cadangan batu bara atau gas mereka sendiri, negara-negara ini, dengan penemuan kemungkinan menggunakan reaksi nuklir terkontrol, hampir sepenuhnya beralih ke listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga nuklir.

Pembangkit listrik rumah bukan mimpi

Pengembangan sumber energi kompak juga merupakan tren alami di sektor energi. Bahkan pembangkit listrik tenaga diesel kecil merupakan peluang untuk menyediakan gedung perkantoran, kamp kerja atau beberapa rumah dengan pasokan listrik yang tidak terputus. Seringkali, opsi seperti itu adalah satu-satunya cara yang memungkinkan untuk memungkinkan medan jarak jauh beroperasi, terutama dalam kondisi permafrost atau stasiun kutub. Sumber daya biasa untuk generator pembangkit listrik di tempat-tempat di mana tidak mungkin untuk meletakkan saluran listrik konvensional secara bertahap digantikan oleh alternatif - generator angin, panel surya, pembangkit listrik yang ditenagai oleh energi pasang surut atau ombak.

Karena kekompakannya, metode alternatif untuk menghasilkan listrik semakin populer di kalangan individu. Satu turbin angin yang relatif kecil dapat dengan aman menyediakan listrik untuk rumah tangga pribadi, dan jika Anda mendekati proses secara komprehensif, maka dengan menambahkan stasiun surya dan baterai ke sistem, sangat mungkin untuk mendapatkan rumah otonom yang sangat baik. Antara lain, opsi non-standar untuk menghasilkan listrik dapat secara signifikan mengurangi biayanya, yang dalam kondisi modern merupakan faktor penting. Ini adalah metode pasokan energi alternatif yang memungkinkan untuk dengan yakin menegaskan bahwa dalam waktu dekat pembangkit listrik rumah yang kompak bukanlah barang mewah, tetapi sumber listrik yang sepenuhnya terjangkau dan aman untuk setiap keluarga.

3.4. PEMBANGKIT LISTRIK AWAL

Pembangkit listrik yang dipahami sebagai pabrik penghasil energi listrik untuk didistribusikan ke berbagai produsen, tidak serta merta muncul. Pada tahun 70-an dan awal 80-an abad XIX. tempat produksi listrik tidak lepas dari tempat konsumsi.

Pembangkit listrik yang menyediakan listrik untuk sejumlah konsumen terbatas disebut stasiun blok (jangan dikelirukan dengan konsep stasiun blok modern, yang oleh beberapa penulis dipahami pabrik gabungan panas dan pembangkit listrik). Stasiun seperti itu kadang-kadang disebut "brownies".

Pengembangan pembangkit listrik pertama dikaitkan dengan mengatasi kesulitan tidak hanya yang bersifat ilmiah dan teknis. Dengan demikian, pemerintah kota melarang pembangunan saluran udara, tidak ingin merusak penampilan kota. Perusahaan gas yang bersaing dengan segala cara yang mungkin menekankan kekurangan yang nyata dan yang dirasakan dari jenis pencahayaan baru.

Di stasiun blok, mesin uap piston terutama digunakan sebagai mesin utama dan, dalam beberapa kasus, mesin pembakaran internal (yang merupakan hal baru pada waktu itu), lokomotif banyak digunakan. Penggerak sabuk dibuat dari penggerak utama ke generator listrik. Biasanya satu mesin uap bertenaga satu atau tiga generator; Oleh karena itu, di stasiun-stasiun blok besar, beberapa mesin uap atau lokomotif dipasang. Untuk menyesuaikan ketegangan sabuk, generator listrik dipasang pada selip. dalam gambar. 3.7 menunjukkan pemandangan pembangkit listrik untuk penerangan satu rumah.

Untuk pertama kalinya stasiun blok dibangun di Paris untuk menerangi Rue de Opéra. Di Rusia, instalasi pertama semacam ini adalah stasiun penerangan Jembatan Liteiny di St. Petersburg, dibuat pada tahun 1879 dengan partisipasi P.N. Yablochkova.

Beras. 3.7. Block station - pembangkit listrik dengan dua generator (kanan bawah) dan lokomotif (kiri) untuk menerangi satu rumah

Namun, gagasan produksi listrik terpusat sangat dibenarkan secara ekonomi dan sangat konsisten dengan tren konsentrasi produksi industri sehingga pembangkit listrik pusat pertama sudah muncul pada pertengahan 80-an abad ke-19. dan dengan cepat mengusir stasiun blok. Karena kenyataan bahwa pada awal 80-an hanya sumber cahaya yang dapat menjadi konsumen listrik massal, pembangkit listrik pusat pertama dirancang, sebagai suatu peraturan, untuk memberi daya pada beban penerangan dan menghasilkan arus searah.

Pada tahun 1881, beberapa pemodal Amerika yang giat, terkesan dengan keberhasilan yang menyertai demonstrasi lampu pijar, menandatangani perjanjian dengan T.A. Edison dan memulai pembangunan pembangkit listrik pusat pertama di dunia (di Pearl Street di New York). Pada bulan September 1882 pembangkit listrik ini mulai beroperasi. Enam generator T.A. Edison, daya masing-masing sekitar 90 kW, dan daya total pembangkit listrik melebihi 500 kW. Bangunan stasiun dan perlengkapannya dirancang dengan sangat cermat, sehingga di masa depan, selama pembangunan pembangkit listrik baru, banyak prinsip yang dikemukakan oleh T.A. Edison. Jadi, generator stasiun memiliki pendingin buatan dan terhubung langsung ke mesin. Tegangan diatur secara otomatis. Di stasiun, pasokan bahan bakar mekanis ke ruang boiler dan penghilangan abu dan terak otomatis dilakukan. Perlindungan peralatan terhadap arus hubung singkat dilakukan oleh sekering, dan jalur utama adalah kabel. Stasiun ini memasok listrik ke area seluas 2,5 km saat itu.

Beberapa stasiun lagi segera dibangun di New York. Pada tahun 1887, 57 pusat pembangkit listrik T.A. Edison.

Tegangan awal pembangkit listrik pertama, dari mana orang lain kemudian diproduksi, membentuk skala tegangan yang terkenal, dikembangkan secara historis. Faktanya adalah bahwa selama periode penyebaran penerangan busur listrik yang luar biasa, secara empiris ditemukan bahwa tegangan 45 V paling cocok untuk pembakaran busur, busur dihubungkan secara seri dengan lampu busur dengan resistor pemberat.

Secara empiris juga ditemukan bahwa resistansi resistor balast harus sedemikian rupa sehingga tegangan jatuh selama operasi normal kira-kira 20 V. Dengan demikian, tegangan total dalam instalasi DC awalnya 65 V, dan tegangan ini diterapkan untuk waktu yang lama. waktu. Namun, seringkali dua lampu lain dimasukkan dalam rangkaian yang sama, untuk operasi yang diperlukan 2x45 = 90 V, dan jika kita menambahkan 20 V lagi ke tegangan ini, yang disebabkan oleh hambatan resistor pemberat, kita mendapatkan tegangan 110 V. Tegangan ini hampir diterima secara universal sebagai standar ...

Sudah dalam desain pembangkit listrik pusat pertama, mereka mengalami kesulitan yang tidak cukup diatasi selama seluruh periode dominasi teknologi DC. Jari-jari catu daya ditentukan oleh kerugian tegangan yang diizinkan dalam jaringan listrik, yang untuk jaringan tertentu semakin kecil, semakin tinggi tegangannya. Keadaan inilah yang memaksa pembangunan pembangkit listrik di distrik pusat kota, yang secara signifikan menghambat tidak hanya penyediaan air dan bahan bakar, tetapi juga meningkatkan biaya tanah untuk pembangunan pembangkit listrik, karena tanah di pusat kota sangat mahal. Ini, khususnya, menjelaskan penampilan pembangkit listrik New York yang tidak biasa, di mana peralatan terletak di banyak lantai. Situasinya semakin rumit oleh fakta bahwa pada pembangkit listrik pertama perlu menempatkan sejumlah besar boiler, yang kapasitas uapnya tidak memenuhi persyaratan baru yang diberlakukan oleh industri tenaga listrik.

Orang kontemporer kita tidak akan kalah terkejutnya dengan melihat pembangkit listrik St. Petersburg pertama yang melayani kawasan Nevsky Prospect. Pada awal 80-an abad XIX. mereka ditempatkan di tongkang yang berlabuh di dermaga di sungai Moika dan Fontanka (Gbr. 3.8). Pembangun berangkat dari pertimbangan pasokan air yang murah, selain itu, dengan keputusan seperti itu, tidak perlu membeli kavling tanah yang dekat dengan konsumen.

Pada tahun 1886, Perusahaan Penerangan Listrik saham gabungan tahun 1886 didirikan di St. Petersburg: (disingkat 1886 Society), yang memperoleh pembangkit listrik di sungai Moika dan Fontanka dan membangun dua lagi: di dekat Katedral Kazan dan di Lapangan Teknik . Kapasitas masing-masing pembangkit listrik ini hampir tidak melebihi 200 kW.

Beras. 3.8. Pembangkit listrik di r. Fontanka di St. Petersburg

Di Moskow, pembangkit listrik pusat pertama (Georgievskaya) dibangun pada tahun 1886, juga di pusat kota, di sudut jalur Bolshaya Dmitrovka dan Georgievskiy. Energinya digunakan untuk menerangi daerah sekitarnya. Kapasitas pembangkit listrik adalah 400 kW.

Terbatasnya kemungkinan perluasan radius pasokan listrik membuat pemenuhan kebutuhan listrik dari waktu ke waktu semakin sulit. Jadi, di St. Petersburg dan Moskow, pada pertengahan 90-an, kemungkinan menghubungkan beban baru ke pembangkit listrik yang ada telah habis dan muncul pertanyaan tentang mengubah skema jaringan atau bahkan mengubah jenis arus.

Pertumbuhan permintaan listrik secara efektif telah mendorong peningkatan produktivitas dan efisiensi bagian termal pembangkit listrik. Pertama-tama, pergantian yang menentukan dari mesin uap piston ke turbin uap harus diperhatikan. Turbin pertama di pembangkit listrik di Rusia dipasang pada tahun 1891 di St. Petersburg (stasiun di sungai Fontanka). Setahun sebelumnya, turbin diuji di stasiun yang terletak di sungai. Moika. Di atas, kelemahan paling signifikan dari catu daya arus searah telah dicatat - area distrik terlalu kecil, yang dapat dilayani oleh pembangkit listrik pusat. Jarak beban tidak melebihi beberapa ratus meter. Pembangkit listrik berusaha untuk memperluas jangkauan konsumen produk mereka - listrik. Ini menjelaskan pencarian terus-menerus untuk cara meningkatkan area catu daya, asalkan stasiun DC yang sudah dibangun dipertahankan. Beberapa ide telah diajukan tentang bagaimana meningkatkan radius distribusi energi.

Gagasan pertama, yang tidak mendapat distribusi nyata, berkaitan dengan penurunan tegangan lampu listrik yang terhubung di ujung saluran. Namun, perhitungan menunjukkan bahwa dengan panjang jaringan lebih dari 1,5 km, lebih menguntungkan secara ekonomi untuk membangun pembangkit listrik baru.

Solusi lain, yang dalam banyak kasus dapat memenuhi kebutuhan, terdiri dari mengubah tata letak jaringan: beralih dari jaringan dua kabel ke jaringan multi-kawat, mis. benar-benar meningkatkan tegangan

Sistem distribusi daya tiga kawat diusulkan pada tahun 1882 oleh J. Hopkinson dan secara independen oleh T. Edison. Dengan sistem ini, generator di pembangkit listrik dihubungkan secara seri dan netral, atau kabel kompensasi, berasal dari titik yang sama. Pada saat yang sama, lampu biasa dipertahankan. Mereka dinyalakan, sebagai suatu peraturan, antara kabel yang berfungsi dan netral, dan motor dapat dinyalakan pada tegangan yang meningkat (220 V) untuk mempertahankan simetri beban.

Hasil praktis dari pengenalan sistem tiga kawat adalah, pertama, peningkatan radius catu daya menjadi sekitar 1200 m, dan kedua, penghematan relatif tembaga (dengan semua kondisi lain sama, konsumsi tembaga dengan sistem tiga kawat hampir setengahnya dengan sistem dua kawat).

Untuk mengatur tegangan di cabang-cabang jaringan tiga kawat, berbagai perangkat digunakan: mengatur generator tambahan, pembagi tegangan, khususnya, pembagi tegangan oleh Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, yang banyak digunakan, dan baterai penyimpanan. Sistem tiga kawat telah banyak digunakan baik di Rusia maupun di luar negeri. Itu bertahan sampai 20-an abad XX, dan dalam beberapa kasus digunakan kemudian.

Versi maksimum dari sistem multi-kawat, jaringan DC lima-kawat, di mana empat generator yang dihubungkan secara seri dan tegangan digunakan, empat kali lipat. Jari-jari catu daya meningkat menjadi hanya 1500 m, namun sistem ini tidak banyak digunakan.

Cara ketiga untuk meningkatkan radius catu daya melibatkan pembangunan gardu baterai. Baterai penyimpanan pada waktu itu merupakan tambahan wajib untuk setiap pembangkit listrik. Mereka menutupi puncak beban. Mengisi daya di siang hari dan larut malam, mereka berfungsi sebagai cadangan.

Grid dengan gardu baterai telah mendapatkan popularitas. Di Moskow, misalnya, pada tahun 1892, sebuah gardu baterai dibangun di Baris Perdagangan Atas (sekarang GUM), yang terletak pada jarak 1385 m dari Stasiun Pusat Georgievskaya. Baterai dipasang di gardu induk ini, memberi makan sekitar 2.000 lampu pijar.

Dalam dua dekade terakhir abad XIX. Banyak pembangkit listrik DC dibangun, dan mereka menyediakan bagian yang signifikan dari total pembangkit listrik untuk waktu yang lama. Kekuatan pembangkit listrik seperti itu jarang melebihi 500 kW, unit biasanya memiliki kapasitas hingga 100 kW.

Segala kemungkinan peningkatan radius pasokan listrik dengan arus searah cepat habis, terutama di kota-kota besar.

Pada tahun 80-an abad XIX. pembangkit listrik arus bolak-balik mulai dibangun, yang profitabilitasnya untuk meningkatkan radius catu daya tidak dapat disangkal. Kecuali pembangkit listrik AC blok yang dibangun di Inggris pada tahun 1882-1883, maka ternyata pembangkit listrik AC permanen pertama dapat dianggap sebagai pembangkit listrik Galeri Grovener (London). Di stasiun ini, yang ditugaskan pada tahun 1884, dua alternator V. Siemens dipasang, yang melalui J.D. Golyara dan L. Gibbs mengerjakan pencahayaan galeri. Kerugian dari koneksi seri transformator dan, khususnya, kesulitan mempertahankan arus konstan diidentifikasi dengan cukup cepat, dan pada tahun 1886 stasiun ini dibangun kembali sesuai dengan proyek S.Ts. Ferranti. Generator V. Siemens digantikan oleh mesin yang dirancang oleh S.Ts. Ferranti dengan kapasitas masing-masing 1000 kW dengan tegangan terminal 2,5 kV. Transformer dibuat sesuai dengan proyek S.Ts. Ferranti, dihubungkan secara paralel di sirkuit dan berfungsi untuk mengurangi tegangan di sekitar konsumen.

Pada tahun 1889-1890. S.T. Ferranti meninjau kembali masalah pasokan listrik ke London dengan tujuan menyediakan listrik ke Kota London. Karena mahalnya harga tanah di pusat kota, diputuskan untuk membangun pembangkit listrik di salah satu pinggiran kota London, di Deptford, yang terletak 12 km dari Kota. Jelas, pada jarak yang sangat jauh dari tempat konsumsi listrik, pembangkit listrik harus menghasilkan arus bolak-balik. Pada pembangunan instalasi ini digunakan pembangkit listrik tegangan tinggi (10 kV) dengan kapasitas 1000 hp. Total kapasitas Pembangkit Listrik Deptford adalah sekitar 3.000 kW. Di empat gardu induk kota, ditenagai oleh empat saluran kabel utama, tegangan turun menjadi 2400 V, dan kemudian di konsumen (di rumah) - hingga 100 V.

Contoh pembangkit listrik tenaga air besar yang memasok beban penerangan di sirkuit fase tunggal adalah stasiun yang dibangun pada tahun 1889 di air terjun dekat Portland (AS). Di stasiun ini, motor hidrolik menggerakkan delapan generator fase tunggal dengan daya total 720 kW. Selain itu, 11 generator dipasang di pembangkit listrik, yang dirancang khusus untuk menyalakan lampu busur (100 lampu untuk setiap generator). Daya dari stasiun ini ditransmisikan melalui jarak 14 mil ke Portland.

Sebuah fitur karakteristik dari pembangkit listrik AC pertama adalah operasi terisolasi dari mesin individu. Sinkronisasi generator belum dilakukan, dan sirkuit terpisah pergi dari setiap mesin ke konsumen. Sangat mudah untuk memahami betapa tidak ekonomisnya jaringan listrik dalam kondisi seperti itu, yang konstruksinya menghabiskan banyak tembaga dan isolator.

Di Rusia, pembangkit listrik AC terbesar dibangun pada akhir 80-an dan awal 90-an abad ke-19. Pembangkit listrik pusat pertama dibangun oleh perusahaan Hongaria "Ganz and K?" di Odessa pada tahun 1887. Konsumen energi utama adalah sistem penerangan listrik satu fase dari teater baru. Pembangkit listrik ini merupakan konstruksi progresif pada masanya. Itu memiliki empat boiler tabung air dengan produktivitas total 5 ton uap per jam, serta dua generator sinkron dengan daya total 160 kW pada tegangan terminal 2 kV dan frekuensi 50 Hz. Dari switchboard, energi diumpankan ke jalur 2,5 km yang mengarah ke gardu transformator teater, di mana tegangan diturunkan menjadi 65 V (untuk itu lampu pijar dirancang). Peralatan pembangkit listrik begitu sempurna pada masanya sehingga, terlepas dari kenyataan bahwa batubara impor Inggris berfungsi sebagai bahan bakar, biaya listrik lebih rendah daripada pembangkit listrik St. Petersburg dan Moskow kemudian. Konsumsi bahan bakarnya adalah 3,4 kg / (kW h) [di pembangkit listrik St. Petersburg 3,9–5,4 kg / (kW h)].

Pada tahun yang sama, pengoperasian pembangkit listrik arus searah di Tsarskoe Selo (sekarang Pushkin) dimulai. Panjang jaringan udara di Tsarskoe Selo sudah sekitar 64 km pada tahun 1887, sementara dua tahun kemudian total jaringan kabel "Masyarakat 1886" di Moskow dan St Petersburg, hanya 115 km. Pada tahun 1890, pembangkit listrik Tsarskoye Selo dan jaringannya dibangun kembali dan diubah menjadi sistem arus bolak-balik fase tunggal 2 kV. Menurut orang sezamannya, Tsarskoe Selo adalah kota pertama di Eropa yang diterangi secara eksklusif oleh listrik.

Pembangkit listrik terbesar di Rusia untuk memasok sistem AC satu fase adalah stasiun di Pulau Vasilievsky di St. Petersburg, dibangun pada tahun 1894 oleh insinyur N.V. Smirnov. Kekuatannya adalah 800 kW dan melebihi kekuatan stasiun DC mana pun yang ada saat itu. Empat mesin uap vertikal berkapasitas 250 hp digunakan sebagai penggerak utama. setiap. Penggunaan tegangan bolak-balik 2000 V memungkinkan untuk menyederhanakan dan mengurangi biaya jaringan listrik dan meningkatkan radius catu daya (lebih dari 2 km dengan kehilangan hingga 3% dari tegangan pada kabel utama bukannya 17-20% di jaringan DC). Dengan demikian, pengalaman mengoperasikan stasiun pusat dan jaringan fase tunggal menunjukkan keunggulan arus bolak-balik, tetapi pada saat yang sama, seperti yang telah dicatat, mengungkapkan keterbatasan penggunaannya. Sistem fase tunggal memperlambat pengembangan penggerak listrik, memperumitnya. Jadi, misalnya, ketika beban daya terhubung ke jaringan stasiun Deptford, perlu untuk menempatkan motor AC pengumpul akselerasi tambahan pada poros setiap motor fase tunggal sinkron. Mudah dipahami bahwa komplikasi penggerak listrik seperti itu membuatnya sangat meragukan kemungkinan penggunaannya secara luas.

Direkomendasikan untuk dibaca

Program kantor

Metode pengobatan modern

instruksi Android

Abstrak: pencegahan penyakit menular seksual (PMS)

petunjuk jendela

Bagaimana menjaga penglihatan Anda Untuk menjaga penglihatan yang baik

Program kantor

Istri saya mengajukan gugatan cerai, apa yang harus saya lakukan?

Program kantor

Eksaserbasi hernia tulang belakang lumbar - apa yang harus dilakukan, bagaimana cara mengobatinya?

Program kantor

Dan mengapa Anda tidak boleh mengabaikannya