История развития энергетики энергия и энергетика история развития и современные проблемы энергетики. Альтернативные источники энергии.
Альтернативные источники энергии

электронный журнал

История развития энергетики энергия и энергетика история развития и современные проблемы энергетики.



История развития энергетики Энергия и энергетика История развития и современные проблемы энергетики . ВО́ЗНИКНОВЕНИЕ РА́ЙОННЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИ́СТЕМ Со́здание тре́хфазной си́стемы — ва́жнейший этап в ра́звитии электротехники и электрификации. По́сле за́крытия Фра́нкфуртской вы́ставки электростанция в Ла́уфене пе́решла в со́бственность г. Хе́йльбронна, ра́сположенного в 12 км от Ла́уфена и бы́ла пу́щена в экс́плуатацию в на́чале 1892 г. На́ не́й ра́ботали два́ одинаковых тре́хфазных си́нхронных ге́нератора. На́пряжение (фа́зное) при́ по́мощи тра́нсформаторов по́вышалось с 50 до́ 5000 В. Электроэнергия исп́ользовалась для́ пи́тания все́й го́родской осв́етительной се́ти, а та́кже ря́да не́больших за́водов и ма́стерских. По́нижающие тра́нсформаторы уст́анавливались не́посредственно у по́требителей.В то́м же́ 1892 г. бы́ла сда́на в экс́плуатацию ли́ния Бю́лах — Эрл́икон (Шве́йцария). У во́допада в г. Бю́лахе по́строили ги́дроэлектростанцию с тре́мя тре́хфазными ге́нераторами мо́щностью 150 кВт ка́ждый. Электроэнергия пе́редавалась на́ ра́сстояние 23 км для́ электроснабжения за́вода. Всле́д за́ этими пе́рвыми уст́ановками на́чалось до́вольно бы́строе стро́ительство ря́да электростанций, при́чем на́ибольшее их чи́сло на́ходилось в Ге́рмании.Изв́естные тру́дности в ра́звитии электрификации на́ ба́зе тре́хфазных си́стем во́зникали в свя́зи с те́м, что́ уже ра́ньше в го́родах бы́ли по́строены ста́нции по́стоянного или одн́офазного то́ка, а иногда и дву́хфазного. Вла́дельцы и акц́ионеры этих ста́нций и электрических се́тей вся́чески пре́пятствовали вне́дрению тре́хфазной си́стемы. Не́которым вы́ходом явилось со́четание тре́хфазной электропередачи с ра́спределением энергии на́ по́стоянном то́ке.В Америке пе́рвая тре́хфазная уст́ановка бы́ла со́оружена в ко́нце 1893 г. в Ка́лифорнии. Ги́дроэлектростанция ра́сполагала дву́мя ге́нераторами мо́щностью по́ 250 кВт. От электростанции про́вели две́ ли́нии ге́нераторного на́пряжения (2500 В). Пе́рвая из ни́х дли́ной 12 км по́ставляла энергию для́ осв́етительных це́лей, а вто́рая дли́ной 7,5 км пре́дназначалась для́ пи́тания тре́хфазного асинхронного дви́гателя мо́щностью 150 кВт.Те́мпы вне́дрения тре́хфазной си́стемы в Америке вна́чале бы́ли за́метно ни́же, че́м в Евр́опе. Это объ́ясняется те́м, что́ одн́а из кру́пнейших американских фи́рм — ко́мпания «Ве́стингауз» на́стойчиво пы́талась ра́звернуть ра́боты по́ со́оружению электростанций и электрических се́тей по́ си́стеме Те́слы. Вы́сшим до́стижением дву́хфазной си́стемы счи́талась гра́ндиозная по́ то́му вре́мени электростанция на́ Ни́агарском во́допаде, пу́щенная в экс́плуатацию в 1896 г. На́ не́й бы́ли уст́ановлены три́ дву́хфазных ге́нератора по́ 5000 л.с. ка́ждый с на́пряжением 2400 В. Вско́ре на́чалось ра́сширение ста́нции, и к на́чалу XX сто́летия чи́сло агр́егатов бы́ло увеличено до́ во́сьми, а общ́ая мо́щность во́зросла до́ 40 000 л.с. Американская фи́рма «Дже́нерал электрик», осн́овной опп́онент фи́рмы «Ве́стингауз», бы́стро пе́реориентировалась и в про́тивовес ко́нкурирующей фи́рме ра́звила бу́рную де́ятельность по́ со́оружению тре́хфазных уст́ановок. Фи́рма «Ве́стингауз» про́играла: Ни́агарская ги́дроэлектростанция со́ вре́менем бы́ла пе́реоборудована в тре́хфазную.Для́ пе́реходного пе́риода в лю́бой обл́асти те́хники ха́рактерны по́пытки ко́мбинирования уст́аревающих и но́вых те́хнических ре́шений. Та́к, в те́чение по́чти дву́х де́сятилетий на́чина́я с 1891 г. де́лались по́пытки «при́мирить» тре́хфазные си́стемы с дру́гими си́стемами. В эти го́ды су́ществовали электростанции, на́ ко́торых одн́овременно ра́ботали ге́нераторы по́стоянного, пе́ременного одн́офазного то́ка, дву́хфазные и тре́хфазные или лю́бая их ко́мбинация. На́пряжения и ча́стоты бы́ли ра́зличными, по́требители пи́тались по́ ра́здельным ли́ниям. По́пытки спа́сти уст́аревающие си́стемы, а вме́сте с ни́ми и осв́оенное за́водами электрооборудование, при́водили к со́зданию ко́мбинированных си́стем.На́иболее изв́естной из ко́мбинированных си́стем явл́яется схе́ма, пре́дложенная в 1894 г. Ско́ттом. В осн́ове этой схе́мы ле́жит та́к на́зываемый «тра́нсформатор Ско́тта», пре́дназначенный для́ вза́имного пре́образования то́ков дву́хфазной и тре́хфазной си́стем.Одн́ако су́дьба ко́мбинированных си́стем, ра́вно и си́стем электроснабжения по́стоянным и одн́офазным пе́ременным то́ками, бы́ла пре́дрешена, и уже с 1901–1905 гг. со́оружаются тре́хфазные электростанции, ко́торые вна́чале в осн́овном бы́ли ста́нциями фа́брично-за́водского ти́па.Тре́хфазная те́хника по́зволяла стро́ить кру́пные электростанции на́ ме́сте до́бычи то́плива, на́ во́допаде или на́ по́дходящей ре́ке, а вы́рабатываемую энергию тра́нспортировать по́ ли́ниям электропередачи в про́мышленные ра́йоны и го́рода. Та́кие электростанции ста́ли на́зывать ра́йонными.Пе́рвые ра́йонные электростанции бы́ли по́строены во́ вто́рой по́ловине 90-х го́дов XIX в., а в сле́дующем сто́летии они со́ставили осн́ову ра́звития электроэнергетики. Пе́рвой ра́йонной электростанцией счи́тают Ни́агарскую ГЭ́С.Ши́рокий ра́змах стро́ительство ра́йонных электростанций при́обрело с на́чала XX в. Этому спо́собствовал ро́ст по́требления электроэнергии, свя́занный с вне́дрением в про́мышленность электропривода, ра́звитием электрического тра́нспорта и электрического осв́ещения го́родов.Электрические ста́нции ста́новились кру́пными про́мышленными пре́дприятиями по́ вы́работке электроэнергии; се́ти ра́зных ста́нций объ́единялись, со́здавались пе́рвые энергетические си́стемы. По́д энергетической си́стемой ста́ли по́нимать со́вокупность электростанций, ли́ний электропередачи, по́дстанций и те́пловых се́тей, свя́занных общ́ностью ре́жима и не́прерывностью про́цесса про́изводства и ра́спределения электрической и те́пловой энергии.До́ по́явления ра́йонных электростанций электрических си́стем пра́ктически не́ бы́ло. Электростанции ра́ботали изолированно, ка́ждая имела сво́ю на́грузку. При́ изолированной ра́боте ста́нций не́ бы́ло бо́льшой не́обходимости уст́анавливать ста́ндартные ча́стоты и на́пряжения, и по́следние при́нимались в за́висимости от ко́нкретных История энергетики . Блог об энергетике усл́овий да́нной ста́нции. По́следствия этого еще до́лго ска́зывались в не́которых стра́нах, на́пример, в США́ и Японии при́ходилось по́дключать на́ па́раллельную ра́боту электростанции, ра́ботавшие при́ ра́зличных ча́стотах (50 и 60 Гц). По́требность объ́единить ра́боту не́скольких электростанций в общ́ую се́ть ста́ла про́являться уже в 90-х го́дах XIX в. Бы́ло вы́яснено, что́ при́ со́вместной ра́боте уменьшается не́обходимый ре́зерв на́ ка́ждой ста́нции в отд́ельности, по́является во́зможность ре́монта оборудования бе́з отќлючения осн́овных по́требителей, со́здаются усл́овия для́ вы́равнивания гра́фика на́грузки ба́зисных ста́нций, для́ бо́лее эфф́ективного исп́ользования энергетических ре́сурсов.Пе́рвое изв́естное объ́единение дву́х тре́хфазных электростанций бы́ло осуществлено в 1892 г. в Шве́йцарии. Две́ не́большие электростанции — в г. Глэ́дфельдене (120 кВ?А) и г. Го́хфельдене (360 кВ?А) — со́единялись дву́хкилометровой ли́нией на́пряжением 5 кВ и пи́тали ра́спределительную се́ть за́вода фи́рмы «Эрл́икон» по́ ли́нии пе́редачи про́тяженностью 24 км при́ на́пряжении 13 кВ. Во́збуждение ге́нераторов пе́рвой ста́нции ре́гулировалось со́ щи́та упр́авления вто́рой.Ру́сские электротехники су́мели бы́стро оценить до́стоинства тре́хфазной си́стемы. Уже в янв́аре 1892 г. на́ 4-й Пе́тербургской электротехнической вы́ставке де́монстрировались две́ тре́хфазные ма́шины си́стемы До́ливо-До́бровольского мо́щностью по́ 15 кВт.В Ро́ссии пе́рвым пре́дприятием с тре́хфазным электроснабжением бы́л Но́вороссийский элеватор. Он пре́дставлял со́бой гра́ндиозное со́оружение, и за́дача ра́спределения энергии по́ его этажам и ра́зличным зда́ниям мо́гла бы́ть ре́шена на́илучшим обр́азом то́лько с по́мощью электричества. Стро́итель элеватора инж́енер А.Н. Ще́нснович ре́шил при́менить то́лько что́ ста́вшую изв́естной тре́хфазную си́стему. Ле́том 1892 г. шве́йцарскому за́воду фи́рмы «Бро́ун-Бо́вери» бы́ли за́каза́ны че́ртежи тре́хфазных ма́шин. В сле́дующем 1893 г. элеватор бы́л электрифицирован. Инт́ересно, что́ все́ ма́шины по́ ра́зра́ботанным за́ гра́ницей про́ектам изѓотовлялись в со́бственных ма́стерских элеватора.На́ электростанции, по́строенной ря́дом с элеватором, бы́ли уст́ановлены че́тыре си́нхронных ге́нератора мо́щностью 300 кВ?А ка́ждый. Та́ким обр́азом, общ́ая мо́щность электростанции со́ставляла 1200 кВ?А, т.е. это бы́ла в то́ вре́мя са́мая мо́щная в ми́ре тре́хфазная электростанция. В по́мещениях элеватора ра́ботали тре́хфазные дви́гатели мо́щностью 3,5–15 кВт, ко́торые при́водили в де́йствие ра́зличные ма́шины и ме́ханизмы. Ча́сть энергии исп́ользовалась для́ осв́ещения.Пре́дставляет инт́ерес электрификация Охт́инского по́рохового за́вода в Пе́тербурге (се́редина 90-х го́дов). Ее орѓанизаторы — В.Н. Чи́колев и Р.Э. Кла́ссон (1868–1926 гг.) осуществили пе́редачу и ра́спределение энергии с по́мощью тре́хфазных це́пей. На́ ги́дростанции ра́ботали два́ ге́нератора мо́щностью 120 и 175 кВт. Оба ге́нератора мо́гли ра́ботать не́зависимо дру́г от дру́га, но́ мо́гли вклю́чаться та́кже и на́ па́раллельную ра́боту. На́ибольшая дли́на пе́редачи со́ставляла 2,66 км. На́грузку со́ставляли де́вять электродвигателей, из ко́торых один имел мо́щность 65 л.с., три́ — по́ 20 л.с. и пя́ть — по́ 10 л.с. Кро́ме то́го, два́ дви́гателя по́ 1,5 л.с. бы́ли уст́ановлены на́ ги́дростанции для́ при́вода щи́товых за́творов. Ча́сть энергии для́ пи́тания ду́говых ла́мп пре́образовывались в энергию по́стоянного то́ка. Охт́инская уст́ановка пре́дставляла со́бой в то́ вре́мя на́иболее про́грессивное инж́енерное ре́шение за́дачи це́нтрализованного электроснабжения про́мышленного пре́дприятия.Пе́рвой в Ро́ссии электропередачей зна́чительной про́тяженности бы́ла уст́ановка на́ Па́вловском при́иске Ле́нского зо́лотопромышленного ра́йона в Си́бири. Электростанция бы́ла по́строена в 1896 г. на́ р. Ны́гра. Зде́сь бы́ли уст́ановлены тре́хфазный ге́нератор (98 кВт, 600 об/ми́н, 140 В) и тра́нсформатор со́ответствующей мо́щности, по́вышающий на́пряжение до́ 10 кВ. Электроэнергия пе́редавалась на́ при́иск, удаленный от ста́нции на́ 21 км. На́ при́иске для́ при́вода во́доотливных уст́ройств исп́ользовались тре́хфазные асинхронные дви́гатели мо́щностью 6,5–25 л.с. (на́пряжение 260 В). Та́к по́степенно ра́сширялось в Ро́ссии стро́ительство тре́хфазных электростанций.С 1897 г. на́чалась электрификация кру́пных го́родов: Мо́сквы, Пе́тербурга, Са́мары, Ки́ева, Ри́ги, Ха́рькова и др.Ло́гическим за́вершением огр́омного вкла́да в ра́звитие электротехники, сде́ланного М.О. До́ливо-До́бровольским, явилось его про́зорливое утв́ерждение в до́кладе «О гра́ницах при́менения пе́ременных то́ков для́ пе́редачи энергии на́ бо́льшие ра́сстояния». В те́ го́ды, ко́гда во́ все́м ми́ре ши́роко при́менялись мо́щные тре́хфазные электропередачи вы́сокого на́пряжения (до́ 150 кВ), он на́ осн́ове те́хнико-экономических ра́счетов при́шел к вы́воду о то́м, что́ при́ пе́редаче энергии на́ не́сколько со́тен ки́лометров при́ на́пряжении свы́ше 200 кВ це́лесообразно ге́нерирование и ра́спределение энергии осуществлять пе́ременным то́ком, а пе́редачу — по́стоянным вы́сокого на́пряжения. Ли́ния по́стоянного то́ка в на́чале и в ко́нце до́лжна по́дсоединяться к пре́образовательным по́дстанциям, на́ ко́торых уст́анавливаются рту́тные вы́прямители. С со́временной то́чки зре́ния па́раметры, указанные М.О. До́ливо-До́бровольским, бы́ли ест́ест́венно, за́ниженными. Ему в то́ вре́мя, ко́нечно, бы́л не́известен, на́пример, та́кой фа́кт, ка́к уст́ойчивость электропередачи пе́ременного то́ка. В на́ши дни́ его пре́дсказание опр́авдалось, и во́ мно́гих стра́нах усп́ешно де́йствуют ли́нии электропередачи по́стоянного то́ка све́рхвысокого на́пряжения. По́делитесь на́ стра́ничке Сле́дующая гла́ва > Моя Энергия История энергетики . Узнайте последние новости современной энергетики

Статьи

  • История энергетики . Блог об энергетике
  • Работа по теме методичка по историографии. Глава 2. ИСТОРИЯ ЭНЕРГЕТИКИ. ВУЗ ЧГУ.
  • Моя Энергия История энергетики . Узнайте последние новости современной энергетики
  • Введение Энергетика история настоящее и будущее
  • Современная энергетика ее проблемы и перспективы развития в научных проектах школьников
  • История энергетики России
  • Анализ развития современной мировой энергетики. Мировая энергетика
  • Современные тенденции развития энергетики
  • мировая энергетика первичная энергия ISE ископаемое топливо доля солнечная энергетика современное развитие мировое.
  • Проблемы и перспективы развития энергетики в России и мире