発電所とは何かの百科事典。ソビエト大百科事典-発電所。家庭用発電所は夢ではありません

発電所

発電所、発電所、生産に直接使用される設備、機器、装置のセット電気エネルギー、およびこれに必要な施設や建物は、特定の地域にあります。エネルギー源に応じて、火力発電所、水力発電所、ポンプ式貯蔵発電所、原子力発電所、潮力発電所、風力発電所、地熱発電所などがあります。電磁流体力学的発電機付き。火力発電所（TPP）は、電力産業の基盤です。それらは、化石燃料の燃焼中に放出される熱エネルギーの変換の結果として電気を生成します。電力設備の種類に応じて、TPPは蒸気タービン、ガスタービン、ディーゼル発電所に細分されます。最新の熱蒸気タービン発電所の主な電力設備は、ボイラー、蒸気タービン、ターボ発電機、および循環ポンプ、コンデンサー、エアヒーター、電気開閉装置。蒸気タービン発電所は、凝縮発電所と熱電併給発電所（コージェネレーション発電所）に細分されます。凝縮発電所（CPP）では、燃料の燃焼によって得られた熱が蒸気発生器で水蒸気に伝達され、水蒸気が凝縮タービンに入り、蒸気の内部エネルギーがタービンで機械的エネルギーに変換され、次に発電機によって変換されます電流に。排気蒸気は復水器に排出され、そこから蒸気凝縮物がポンプによって蒸気発生器にポンプで戻されます。ソ連のエネルギーシステムで動作するCPPは、GRESとも呼ばれます。熱電併給プラント（CHP）のIESとは異なり、過熱蒸気はタービンで完全には使用されていませんが、暖房の必要性のために部分的に使用されています。熱を組み合わせて使用すると、熱電気機器の効率が大幅に向上し、それらによって生成される1kWhの電力のコストが大幅に削減されます。 50〜70年代。電力業界では、ガスタービンを備えた発電所が登場しました。 25〜100 MWのガスタービンユニットは、ピーク時または電力システムの緊急時に負荷をカバーするためのバックアップエネルギー源として使用されます。燃焼生成物と加熱された空気がガスタービンに入り、排気ガスからの熱が低圧蒸気タービンの水を加熱したり蒸気を生成したりするために使用される蒸気とガスの複合プラント（CCGT）の使用は有望です。ディーゼルE.は発電所と呼ばれ、ディーゼルエンジンで駆動される1つまたは複数の発電機を備えています。固定ディーゼルエンジンには、110〜750MWの容量の4ストロークディーゼルユニットが装備されています。固定式気動車および動力列車（運転特性により、固定式気動車に分類される）には、複数の気動車が装備されており、最大10MWの容量があります。 25〜150 kWの容量のモバイルディーゼルエンジンは、通常、車の後ろ（セミトレーラー）、別のシャーシ、または鉄道に配置されます。プラットフォーム、ワゴンで。ディーゼルE.はで使用されています農業、木材産業、捜索隊などで。電力および照明ネットワークのメイン、バックアップ、または緊急電源として。輸送では、ディーゼルエンジンが主要な発電所（ディーゼル電気機関車、ディーゼル電気船）として使用されます。水力発電所（HPP）は、水の流れのエネルギーを変換することによって電気を生成します。 HPPには、必要な水流と圧力の集中を提供する油圧構造（ダム、導管、取水口など）、および動力装置（水車、水力発電機、開閉装置など）が含まれます。集中した方向性のある水の流れは、水車とそれに接続された発電機を回転させます。水資源の使用計画と圧力の集中に応じて、HPPは通常、水路、ダム、分水、揚水発電、潮汐に分けられます。流れ込み式水力発電所とダムに近いHPPは、高水域の平野河川と山川の狭い谷の両方に建設されています。水圧は、ダムが川を塞ぎ、上流の水位を上げることによって作られます。流れ込み式水力発電所では、水力発電所が設置されたE.ビルがダムの一部です。迂回HPPでは、河川水は、使用されたサイトの平均河川勾配よりも小さい勾配の導管（派生）を介して河川水路から迂回されます。派生物は発電所の建物に運ばれ、そこで水が水車に供給されます。廃水は川に戻されるか、次の分水用HPPに供給されます。迂回HPPは、原則として、合流集中スキーム（ダムと迂回を合わせたもの）に従って、主に大きな水路勾配のある河川に建設されます。水力発電E.（PSPP）は、2つのモードで動作します。蓄積（主に夜間に他のE.から受け取ったエネルギーは、下部の貯水池から上部の貯水池に水を汲み上げるために使用されます）と生成（上部の貯水池からの水は、水力発電ユニットへのパイプライン;生成された電力はグリッドに供給されます。最も経済的なのは、電力消費の大きな中心部の近くに建設された強力な揚水発電所です。それらの主な目的は、電力システムの容量が完全に使用されているときの負荷のピークをカバーし、他のE.が過負荷になっている時間帯に過剰な電力を消費することです。潮力発電所（PES）は、海の潮のエネルギーを変換することによって発電します。潮汐の周期的な性質により、TPPの電力は他のエネルギー源のエネルギーと組み合わせてのみ使用できます。 E.1日および1か月以内にPESの電力不足を補う電力システム。原子力発電所（NPP）のエネルギー源は原子炉であり、重い元素の核分裂の連鎖反応の結果としてエネルギーが（熱の形で）放出されます。原子炉で放出された熱は、熱交換器（蒸気発生器）に入る冷却材によって伝達されます。得られた蒸気は、従来の蒸気タービンEと同じように使用されます。既存の方法線量測定制御の方法は、NPP職員の放射線被ばくの危険性を完全に排除します。風力発電所は、風力エネルギーを変換することによって発電します。駅の主な設備は風力タービンと発電機です。風力タービンは、主に安定した風の状況にある地域に建設されています。地熱E.-蒸気タービンE.、地球の深部熱を使用。火山地域では、熱深層水は比較的浅い深さで100°Cを超える温度に加熱され、そこから地殻の亀裂を通って地表に到達します。地熱E.では、蒸気と水の混合物がボアホールから除去され、分離器に送られ、そこで蒸気が水から分離されます。蒸気はタービンに入り、化学処理後の温水は暖房の必要性に使用されます。地熱電気ストーブにボイラーユニット、燃料供給、灰収集器などがないことで、そのような電気ストーバーの構築コストが削減され、その操作が簡素化されます。 E.電磁流体力学発電機（MHD発電機）を使用-直接変換によって発電するための設備内部エネルギー導電性媒体（液体または気体）。点灯：原子力発電所、風力発電所、水力発電所、潮力発電所の記事を参照してください。熱蒸気タービン発電所、およびセント。科学（セクションエネルギー科学と技術。電気工学）。。。プロクディン。

発電所は発電する企業です。発電所は、火力、水力、原子力に分けられます。機械化と自動化のおかげで、発電所の運転は一元管理されています。スタッフの仕事は大きな責任と緊張が特徴です。

最も好ましい労働条件は水力発電所です。原子力発電所では、健康被害は放射性放射、エアロゾルおよびガス。

電力の主な生産者は、石炭、オイルシェール、泥炭、燃料油、天然ガスを燃料とする強力なブロック型火力発電所です。有害な要因は、高温（を参照）、騒音（を参照）、振動（を参照）です。夏には、ボイラータービンショップの温度は、ボイラーのサイト、脱気装置、およびクレーンキャビンで30〜35°Cに達します（35〜50°C）。冬の微気候は、急激な気温の変化とドラフトが特徴です。微気候は、機器の注意深い断熱と換気の適切な操作によって改善することができます。制御盤室やクレーン運転員室にはエアコンを設置する必要がある。燃料を降ろして輸送する場合、ボイラーショップと灰部門では、燃料と灰粉の濃度は20〜100 mg /m3に達します。ボイラーの修理および清掃時-100-500mg/m3。燃料油灰は、それに含まれるバナジウムによる中毒や、不純物、ニッケル、バナジウムなどによる皮膚病を引き起こす可能性があります。

粉塵の削減は、燃料供給路の密閉、ボイラーの洗浄のための無塵法の導入、および施設の湿式洗浄によって促進されます。粉じんが集中する場所では、使用する必要があります（を参照）。タービン発電機、ガスおよび蒸気パイプライン、ポンプ、ミルなどは、騒音と振動の発生源です。タービンの総騒音レベルは、工場で94〜110 dB、工場で109〜120 dB、ボイラーショップで80〜95dBです。、制御室で-70-90dB。ノイズは高周波です。一般的な振動のパラメータは、許容レベルをいくらか超えています。機械の音と振動を注意深く遮断することにより、騒音と振動の低減を実現できます。一部の地域では、アンティフォナを使用することをお勧めします（を参照）。

発電所は、発電する企業（熱、水力、原子力）です。エネルギー部門は強力なブロック型火力発電所に基づいており、電力に加えて、蒸気や温水（コージェネレーション）の形で産業および家庭のニーズに合わせて熱エネルギーを生成することができます。発電所の運転は、メインシールド、個々のブロック、およびグループシールドとローカルシールドのユニットから制御されます。機械工とオペレーターの仕事は、特に始動時と緊急時の大きな責任と緊張を特徴としています。彼らの仕事の合理的な組織化のために、制御電子コンピュータが現在使用されています。

最も好ましい労働条件は、水力発電所（HPP）、原子力発電所（NPP）です。

火力発電所の主なワークショップはボイラーとタービンです。燃料は、石炭、オイルシェール、泥炭、燃料油、天然ガスです。有害な要因は、高温、激しいノイズ（を参照）、ほこり（を参照）、および有毒ガスです。夏には、水質検査、脱気装置、およびクレーンキャビン内の温度が30〜35°に達します（35〜50°）。冬の微気候は、急激な気温の変化とドラフトが特徴です。機器の断熱と曝気システムの適切な操作を改善することにより、好ましい気象条件が達成されます。グループ制御盤やクレーンオペレーターのキャビンの敷地内には、エアコンを設置することをお勧めします。

粉塵の最高濃度（10-50 mg / m 3）は、燃料の荷降ろし、粉砕、輸送中、および灰室で観察されます。ボイラーの修理や清掃を行うと、粉じん濃度は100〜500 mg /m3に達します。高硫黄燃料油のアッシュエアロゾルには、5〜27％のバナジウムと最大8〜10％のニッケル、石炭アッシュエアロゾル（最大24％の遊離二酸化ケイ素、シェールアッシュ）が最大10〜20％の遊離石灰が含まれています。ほこりの削減は、局所吸引装置の設置、ボイラーの無塵洗浄方法の導入、および施設の湿式洗浄によって達成できます。修理作業員は呼吸器（を参照）とオーバーオールを使用する必要があります。

一酸化炭素、炭化水素、硫黄および硫酸無水物の濃度は、原則として、許容値を超えません。騒音源は、タービン発電機、蒸気パイプライン、エジェクタ、ポンプ、ミルです。タービンの一般的な騒音レベルは、ボールミルの場合は94〜110 dB、ボイラーショップの場合は109〜120 dB、グループシールドの部屋の場合は80〜95 dB、70〜90dBの範囲です。ノイズは、超音波を含む全周波数範囲によって特徴付けられます。騒音を低減するためには、蒸気とガスのパイプラインを注意深く防音し、適時に追加の騒音を排除する必要があります。一部の地域では、アンティフォナを使用する必要があります。

歴史的な基準で積極的に使用され始めた電気エネルギーは、それほど昔のことではありませんが、すべての人類の生活を大きく変えました。現在、さまざまな種類の発電所が大量のエネルギーを生み出しています。もちろん、より正確な表現のために、特定の数値を見つけることができます。しかし、定性分析これはそれほど重要ではありません。電気エネルギーは人間の生活と活動のすべての分野で使用されているという事実に注意することが重要です。現代人にとって、数百年前に電気なしでどうやってできたのか想像するのはさらに難しいことです。

高い需要には、対応する発電能力も必要です。電力を生成するために、人々が日常生活で時々言うように、火力、水力、原子力および他のタイプの発電所が使用されます。見るのは難しいことではないので、特定の種類の発電は、電流を生成するために必要なエネルギーの種類によって決まります。水力発電所では、高所から流れ落ちる水流のエネルギーを電流に変換します。同様に、ガス火力発電所は、燃焼ガスの熱エネルギーを電気に変換します。

エネルギー保存の法則が自然界で機能していることは誰もが知っています。上記のすべては本質的にあるタイプのエネルギーを別のタイプに変換します。連鎖反応では、特定の元素の崩壊が熱の放出とともに起こります。この熱は、特定のメカニズムによって電気に変換されます。火力発電所はまったく同じ原理で稼働しています。この場合のみ、熱源は有機燃料（石炭、燃料油、ガス、泥炭、その他の物質）です。ここ数十年の慣行は、この発電方法は非常に費用がかかり、環境に重大な損害を与えることを示しています。

問題は、地球上の埋蔵量が限られていることです。それらは慎重に使用する必要があります。人類の高度な精神はこれを長い間理解しており、この状況から抜け出す方法を積極的に模索しています。の一つオプション出力は、他の原理で動作する代替発電所と見なされます。特に、太陽光と風はエネルギーを生成するために使用されます。太陽は常に輝き、風は止まることはありません。専門家が言うように、これらは無尽蔵であるか、合理的に使用する必要があります。

最近では、発電所の種類を含むリストが不足していました。熱、油圧、原子力の3つのポジションのみ。現在、世界のいくつかの有名企業が太陽エネルギーアプリケーションの分野で真剣な研究開発を行っています。彼らの活動の結果として、太陽光から電気へのコンバーターが市場に登場しました。それらの効率はまだまだ望まれていないことに注意する必要がありますが、この問題は遅かれ早かれ解決されるでしょう。風力エネルギーの利用についても同じことが言えます。ますます普及しています。

100年前、普通の人は自分を取り巻くさまざまなデバイスの数を想像することさえできませんでした。そして現在のすべての電子機器、電化製品産業機器は、平凡な照明ランプから大規模産業の多機能マシニングセンターまで、仕事に電気を使用しています。

電気の供給は、家庭、オフィス、または生産にとって最も重要なタスクの1つです。これには、さまざまな目的や容量の発電所など、それぞれの特定のケースのニーズを満たす特殊な機器が使用されていることは明らかです。

発電所-それは何ですか？

技術文献で受け入れられている定義によれば、 発電所は電気エネルギーの生産を保証する機器、設備、および制御機器の複合体。また、発電所とは、発電の過程に関わるすべての建物や構造物であり、1つの企業に属し、特定の地域にあります。

ほとんどすべての発電所は、主な要素である発電機のシャフトの回転エネルギーを仕事に使用しています。発電機は実際に電気を生成します。このような発電設備のすべてのタイプの主な違いは、サイズ、フォームファクター、および実際にシャフトを回転させるエネルギー源のタイプです。

すべての発電所の主要部分である発電機自体に加えて、そのサイズに関係なく、完全なセットには、電力線と接続電力線、ボイラーとタンク、タービンと変圧器、スイッチと自動化装置などの他の要素が含まれています。これらすべての部品が1つのシステムに統合されて、必要な容量と目的の発電所を形成します。

いくつかの歴史と統計

それらの最初のものの開放は、発電所の開発の始まりと呼ぶことができます。歴史的なイベントが1882年9月にニューヨーク市で開催され、トーマス・エジソンの会社が最初の火力発電所を開設し、市内全域に電力を供給しました。また、1882年には、最初の水力発電所が登場し、2つの製紙工場と民家このプロジェクトを実施した会社の所有者。

ロシアの場合、電化の時代は1886年に始まりました。火力発電所の立ち上げに成功したのは今年で、最初は冬宮殿のみ、次にすべてのユーティリティルームと宮殿広場の照明が保証されていました。ステーションは石炭で稼働し、多くの消費者に安価で高品質のエネルギーを提供する可能性を実証することに成功しました。今年は、かなり遅いとはいえ、国の電化が成功した始まりと見なされるべきです。ソビエトの力の出現により、単一の強力なエネルギーシステムを作成するペースが大幅に向上しました。ソビエト連邦の遠隔地にさえ「イリイチの球根」を提供することに成功した有名なゴエルロ計画を思い出すだけで十分です。

技術の発展はその注意とエネルギーを惜しまなかった。さらに、人類は天然資源の漸進的な枯渇を長い間懸念しており、それがエネルギー源の変化にもつながり、通常の石炭、ガス、石油は徐々に再生可能資源（風力、太陽光、潮汐、核エネルギー）に取って代わられています。当然のことながら、新しいタイプのエネルギーには、正しい使い方、だけでなく、あらゆる発電所の完全な安全性。

彼ら自身の天然資源の詳細を考慮に入れて、伝統的なエネルギーさまざまな国大陸はさまざまな開発の主な方向性を受け取っています。現在、火力、原子力、水力発電は、世界のすべての電力の大部分を生産しています。世界のすべての発電所の90％以上が、液体、固体、気体の燃料（石油製品、石炭、ガス）を使用して稼働しています。それらの使用は、私たちの国だけでなく、他の国々（中国、メキシコ、オーストラリア）の電力システムでも普及しています。

水力発電所は、環境への影響を最小限に抑えながら、タービンの推進力として方向付けられた濃縮ウォータージェットをうまく使用することを可能にします。ブラジルとノルウェーでは、発電される電力のほとんどすべてが水力発電所によって生成されます。これは、大量の水資源の存在によって促進されます。

原子力が普及している国の顕著な例はフランスと日本です。石炭やガスの自国の備蓄がなければ、これらの国々は、制御された核反応を使用する可能性を発見し、ほぼ完全に原子力発電所で発電された電力に切り替えました。

家庭用発電所は夢ではありません

コンパクトなエネルギー源の開発も、エネルギー部門の自然な傾向です。小さなディーゼル発電所でさえ、オフィスビル、ワーキングキャンプ、またはいくつかの家に途切れることのない電力供給を提供する機会です。多くの場合、これらのオプションが唯一です可能な方法特に永久凍土の状態や極地の観測所で、遠隔地の堆積物が機能できるようにします。従来の電力線を敷設することが不可能な場所にある発電所の発電機用の通常の電源の代わりに、風力タービン、ソーラーパネル、潮汐またはサーフエネルギーを動力源とする発電所などの代替オプションが徐々に登場しています。

そのコンパクトさのために、発電の代替方法は個人の間で大きな人気を得ています。比較的小さな風車1台で一般家庭に簡単に電力を供給できます。複雑な方法でプロセスに取り組む場合は、システムにソーラーステーションとバッテリーを追加することで、優れた自律型住宅を簡単に手に入れることができます。とりわけ、発電のための非標準的なオプションは、そのコストを大幅に削減することができます。現代の条件重要な要素です。近い将来、コンパクトな家庭用発電所は贅沢ではなく、すべての家族にとって完全に手頃で安全な電力源になると大胆に主張することを可能にするのは、エネルギー供給の代替方法です。

3.4。初期の発電所

さまざまな生産者に分配される電気エネルギーの生産のための工場として理解されている発電所は、すぐには現れませんでした。 19世紀の70年代と80年代初頭。発電所は消費地から分離されていませんでした。

限られた数の消費者に電力を供給する発電所は、ブロックステーションと呼ばれていました（一部の著者が工場の熱および発電所を理解しているブロックステーションの現代的な概念と混同しないでください）。そのような駅は時々「ブラウニー」と呼ばれました。

最初の発電所の開発は、科学的および技術的な性質だけでなく、困難を克服することに関連していました。それで、市当局は、台無しにしたくない、架空線の建設を禁止しました外観都市。競合するガス会社は、あらゆる方法で、新しいタイプの照明の現実と想像上の欠点を強調しました。

ブロックステーションでは、レシプロ蒸気エンジンが主に原動機として使用されていました。個々のケース内燃機関（当時は目新しいもの）、機関車が広く使用されていました。一次エンジンから発電機までベルト駆動が行われました。通常、1つの蒸気エンジンが1つから3つの発電機に動力を供給しました。したがって、いくつかの蒸気機関または機関車が大きなブロックステーションに設置されました。ベルトの張りを調整するために、発電機がスキッドに取り付けられました。イチジクに 3.7は、1つの家を照明するための発電所の図を示しています。

初めて、オペラ通りを照らすためにブロックステーションがパリに建設されました。ロシアでは、この種の最初の設置は、サンクトペテルブルクのリチェイニ橋を照明するためのステーションでした。これは、P.N。の参加により1879年に作成されました。ヤブロチコフ。

米。 3.7。ブロックステーション-1つの家を照らすための2つの発電機（右下）とロコモビル（左）を備えた発電所

しかし、集中型発電のアイデアは非常に経済的に実行可能であり、集中傾向に沿っていました。鉱工業生産最初の中央発電所は19世紀の80年代半ばにすでに登場しました。そしてすぐにブロックステーションを追い出しました。 1980年代初頭には、光源だけが電力の大量消費者になることができたという事実のために、最初の中央発電所は、原則として、照明負荷に電力を供給し、直流を生成するように設計されました。

1881年、白熱灯のデモンストレーションに伴う成功に感銘を受けた数人の進取的なアメリカの金融業者がT.A.と契約を結びました。エジソンは、世界初の中央発電所（ニューヨークのパールストリート）の建設を開始しました。 1882年9月にこの発電所が稼働しました。駅の機械室には6台のT.A.発電機が設置されていました。エジソン、それぞれの電力は約90 kWで、発電所の総電力は500kWを超えました。駅舎とその設備は非常に便利に設計されていたため、将来、新しい発電所の建設中に、T.A。によって提案された原則の多くがエジソン。そのため、ステーションの発電機は人工的に冷却され、エンジンに直接接続されていました。電圧は自動的に調整されました。駅では、ボイラー室に機械式燃料が供給され、自動削除灰とスラグ。機器はヒューズによって短絡電流から保護されており、幹線はケーブルでした。当時、駅は2.5kmの広大な地域に電力を供給していました。

すぐに、ニューヨークにさらにいくつかの駅が建設されました。 1887年には、T.A。システムの57の中央発電所がすでに稼働していました。エジソン。

最初の発電所の初期電圧は、その後他の発電所から生成され、よく知られた電圧スケールを形成してきましたが、歴史的に発展してきました。事実、アーク電灯の例外的な分布の期間中に、45Vの電圧がアークランプバラスト抵抗器と直列に含まれるアーク燃焼に最も適していることが経験的に確立されました。

また、バラスト抵抗器の抵抗は、通常の動作中のバラスト抵抗器の両端の電圧降下が約20 Vになるようにする必要があることも経験的にわかっています。したがって、DC設備の合計電圧は最初は65 Vであり、この電圧は長い間。ただし、同じ回路に他の2つのランプが含まれていることが多く、動作するには2x45 \ u003d 90 Vが必要であり、バラスト抵抗の抵抗に起因するこの電圧にさらに20 Vを追加すると、次の電圧が得られます。 110V。この電圧は、ほぼ一般的に標準として受け入れられていました。

すでに最初の中央発電所の設計では、直流技術の支配の全期間中に十分に克服されなかった困難に遭遇しました。電源の半径は、電気ネットワークの許容電圧損失によって決まります。特定のネットワークが小さいほど、電圧は高くなります。市の中心部に発電所の建設を余儀なくされたのはこのような状況であり、水と燃料の供給を大幅に妨げただけでなく、市に土地があったため、発電所の建設のための土地のコストも増加しました。センターは非常に高価でした。これは特に、設備が多くの階に配置されていたニューヨークの発電所の珍しい外観を説明しています。最初の発電所は多数のボイラーを設置する必要があり、その蒸気容量は電力業界によって課せられた新しい要件を満たしていないという事実によって、状況はさらに複雑になりました。

私たちの同時代人は、ネフスキー大通り地域にサービスを提供した最初のサンクトペテルブルク発電所を見て驚くこともありませんでした。 19世紀の80年代初頭。それらは、モイカ川とフォンタンカ川のバースに固定されたはしけに置かれました（図3.8）。建設業者は、安価な給水を考慮して進めました。さらに、この決定により、消費者の近くの土地を購入する必要はありませんでした。

1886年、サンクトペテルブルクに合資会社「1886年電灯協会」（略称「1886年協会」）が設立され、モイカ川とフォンタンカ川の発電所を買収し、さらに2つ建設しました。カザン大聖堂とエンジニアリング広場。これらの各発電所の電力は、200kWをわずかに超えました。

米。 3.8。川の発電所。サンクトペテルブルクのフォンタンカ

モスクワでは、最初の中央発電所（Georgievskaya）が1886年に建設されました。これも市の中心部、BolshayaDmitrovkaとGeorgievskyレーンの角にあります。彼女のエネルギーは周辺地域を照らすために使われました。発電所の電力は400kWでした。

電力供給の半径を拡大する可能性が限られているため、時間の経過とともに電力需要を満たすことがますます困難になりました。そのため、サンクトペテルブルクとモスクワでは、90年代半ばまでに、新しい負荷を既存の発電所に接続する可能性がなくなり、ネットワークレイアウトを変更したり、電流の種類を変更したりするという疑問が生じました。

電力需要の増加は、発電所の火力部分の生産性と効率の向上を効果的に刺激しました。まず第一に、レシプロ蒸気エンジンから蒸気タービンへの決定的な転換に注意する必要があります。ロシアの発電所の最初のタービンは、1891年にサンクトペテルブルク（フォンタンカ川の駅）に設置されました。一年前、川沿いの駅でタービン試験が行われました。モイカ。直流電源の最も重大な欠点はすでに上で指摘されています-地区の面積は小さすぎて、中央発電所がサービスを提供することができます。負荷の遠隔性は数百メートルを超えませんでした。発電所は、自社製品である電力の消費者の輪を広げることを目指しました。これは、すでに構築されたDCステーションを維持しながら、電源の領域を増やす方法の継続的な検索を説明しています。エネルギー分布半径を大きくする方法について、いくつかのアイデアが提案されています。

目立った分布を受け取らなかった最初のアイデアは、ラインの端に接続された電気ランプの電圧を下げることに関するものでした。ただし、計算によると、ネットワークの長さが1.5 kmを超えると、新しい発電所を建設する方が経済的に収益性が高くなります。

多くの場合、ニーズを満たすことができる別の解決策は、ネットワークレイアウトを変更することでした。つまり、2線式ネットワークから複数線式ネットワークに移行します。実際に電圧を上げます

3線式配電システムは、1882年にJ.ホプキンソンによって、そしてT.エジソンによって独立して提案されました。このシステムでは、発電所の発電機が直列に接続され、中性線または補償線が共通のポイントから接続されていました。同時に、通常のランプが保存されました。それらは、原則として、現用線と中性線の間でオンに切り替えられ、モーターは、負荷の対称性を維持するために、増加した電圧（220 V）でオンに切り替えることができます。

3線式システムの導入の実際の結果は、第一に、電源半径が約1200 mに増加し、第二に、銅の相対的な節約でした（他のすべての条件は同じで、銅の消費量は3線式システムは2線式システムのほぼ半分でした）。

3線式ネットワークの分岐の電圧を調整するために、さまざまなデバイスが使用されました。追加の調整ジェネレーター、分圧器、特にミハイル・オシポビッチ・ドリヴォ・ドブロボルスキーの広く使用されている分圧器、およびバッテリーです。 3線式システムは、ロシアと海外の両方で広く使用されています。それはXX世紀の20年代まで保存され、場合によってはそれ以降も使用されました。

マルチワイヤシステムの最大のバリエーションは、直列に接続された4つの発電機が使用され、電圧が4倍になった5線式DCネットワークでした。電源半径はわずか1500mに拡大しましたが、このシステムは広く使われていませんでした。

電源の半径を大きくするための3番目の方法は、バッテリー変電所の建設でした。充電式電池当時、すべての発電所に不可欠な追加でした。それらはピーク負荷をカバーしました。日中と深夜に充電し、予備として使用しました。

バッテリー変電所を備えたネットワークは、ある程度の人気を得ています。たとえばモスクワでは、1892年に、Georgievskaya中央駅から1385mの距離にあるUpperTrading Rows（現在のGUM）にバッテリー変電所が建設されました。この変電所には電池が設置されており、約2000個の白熱灯に電力を供給しています。

19世紀の最後の20年間。多くのDC発電所が建設され、長い間、それらは総発電量のかなりの部分を占めていました。このような発電所の電力が500kWを超えることはめったになく、ユニットの電力は通常最大100kWでした。

特に大都市では、直流で電力供給の半径を大きくする可能性はすべてかなり早く尽きました。

19世紀の80年代。発電所が建設されています交流電流、電力供給の半径を拡大するための収益性は議論の余地がありませんでした。 1882年から1883年にイギリスで建設されたACブロックステーションを数えなければ、明らかに、グロスナーギャラリー（ロンドン）発電所は最初の恒久的なAC発電所と見なすことができます。この駅では、1884年に運転を開始し、2台のV.シーメンス交流発電機が設置されました。ゴラーとL.ギブスはギャラリーの照明に取り組みました。変圧器の直列接続の欠点、特に定電流を維持することの難しさはかなり迅速に特定され、1886年にこの駅はS.Tsのプロジェクトに従って再建されました。フェランティ。 W.シーメンスの発電機はS.Tsによって設計された機械に置き換えられました。フェランティの定格はそれぞれ1000kWで、端子電圧は2.5kVです。 S.Tsによって設計されたトランスフォーマーフェランティは、回路に並列に接続され、消費者のすぐ近くの電圧を下げるのに役立ちました。

1889年から1890年 S.Ts. フェランティは、ロンドン市に電力を供給するためにロンドンに電力を供給するという問題に戻りました。市内中心部の土地のコストが高いため、ロンドン郊外の1つであるデプトフォードに発電所を建設することが決定されました。これは市から12kmの場所にあります。明らかに、電力の消費場所から非常に離れた場所で、発電所は交流を生成しなければなりませんでした。この設備の建設中、当時の強力な発電機が使用されました。高電圧（10 kV）1000hpの出力。デプトフォード発電所の総出力は約3,000kWでした。 4本の幹線ケーブルで給電される4つの都市変電所では、電圧が2400 Vに低下し、次に消費者（住宅内）で最大100Vに低下しました。

単相回路で照明負荷を供給した大型水力発電所の例は、1889年にポートランド（米国）近くの滝に建設された水力発電所です。このステーションでは、油圧モーターが合計容量720kWの8台の単相発電機を駆動しました。さらに、アークランプに電力を供給するために特別に設計された11台の発電機（発電機あたり100台のランプ）が発電所に設置されました。この駅からの電力は、14マイルの距離でポートランドに送信されました。

最初のAC発電所の特徴は、個々の機械の独立した操作です。発電機の同期はまだ実行されておらず、各マシンから消費者に個別の回路が接続されています。そのような条件下でどのように不経済であることが電気ネットワークであることが判明したかを理解するのは簡単です。その建設は莫大な量の銅と絶縁体に費やされました。

ロシアでは、最大のACステーションが19世紀の80年代後半から90年代初頭に建設されました。最初の中央発電所はハンガリーの会社Ganz＆Kによって建設されましたか？ 1887年にオデッサで。エネルギーの主な消費者は、新しい劇場の単相電灯システムでした。この発電所は当時、進歩的な建物でした。毎時5トンの蒸気の総容量を持つ4つの水管ボイラーと、2kVの端子電圧と50Hzの周波数で総電力160kWの2つの同期発電機がありました。配電盤から、劇場の変電所につながる長さ2.5 kmの線路にエネルギーが供給され、そこで電圧が65 Vに低下しました（白熱灯が設計されました）。発電所の設備は当時としては完璧だったので、輸入された英国の石炭が燃料として使われたにもかかわらず、電気代は後のサンクトペテルブルクやモスクワの発電所よりも低かった。燃料消費量は3.4kg/（kWh）[サンクトペテルブルク発電所で3.9–5.4 kg /（kWh）]でした。

同年、ツァルスコエセロ（現在のプーシキン市）で直流発電所の運転が開始されました。 Tsarskoye Seloの航空ネットワークの長さは1887年にはすでに約64kmでしたが、2年後の1886年のSocietyのケーブルネットワーク全体はモスクワとサンクトペテルブルクでは、わずか115kmでした。 1890年に、Tsarskoye Selo発電所とネットワークが再構築され、電圧2kVの単相交流システムに移行されました。同時代の人々によると、ツァルスコエ・セロはヨーロッパで最初に電気だけで照らされた都市でした。

単相ACシステムを供給するためのロシア最大の発電所は、サンクトペテルブルクのヴァシリエフスキー島にある発電所で、1894年にエンジニアN.V.によって建設されました。スミルノフ。その電力は800kWで、当時存在していたDCステーションの電力を上回りました。 4つの250hp垂直蒸気エンジンが原動機として使用されました。各。 2000 Vの交流電圧を使用することで、電気ネットワークの簡素化とコスト削減、および電源の半径の拡大が可能になりました（2 km以上で、代わりに主線の電圧の最大3％が失われます）。 DCネットワークでは17〜20％）。このように、中央局と単相ネットワークの運用経験は、交流の利点を示しましたが、同時に、すでに述べたように、その使用の限界を明らかにしました。単相システムは電気駆動装置の開発を妨げ、それを複雑にしました。だから、例えば、接続するとき電力負荷デプトフォード駅のネットワークでは、各同期単相モーターのシャフトに加速ACコレクターモーターを追加で配置する必要がありました。このような電気駆動の複雑さが、その幅広い用途の可能性を非常に疑わしいものにしたことは容易に理解できます。