Tehniskie sasniegumi elektroenerģijas pārvadē, modernas gaisvadu un kabeļu elektropārvades līnijas

Elektrolīniju izveidei šodien visefektīvākā tehnoloģija ir elektroenerģijas pārvade pa gaisvadu līnijām ar līdzstrāvu pie īpaši augsta sprieguma, elektroenerģijas pārvade pa pazemes gāzes izolētām līnijām un nākotnē - kriogēnā kabeļa izveide. līnijas un enerģijas pārraide īpaši augstās frekvencēs, izmantojot viļņvadus.

Līdzstrāvas līnijas

To galvenā priekšrocība ir iespēja asinhroni paralēli darboties energosistēmām, salīdzinoši liela caurlaidspēja, faktisko līniju izmaksu samazinājums salīdzinājumā ar trīsfāzu maiņstrāvas pārvades līniju (divi vadi trīs vietā un attiecīgi samazināts izmērs no balstiem).

Var uzskatīt, ka līdzstrāvas pārvades līniju masveida attīstība ar spriegumu ± 750 un tālāk ± 1250 kV radīs apstākļus liela apjoma elektroenerģijas pārvadei ārkārtīgi lielos attālumos.

Pašlaik lielākā daļa jauno lielvalstu un piepilsētas elektropārvades līniju ir būvētas uz līdzstrāvas.Īstais rekordists šajā tehnoloģijā 21. gadsimtā ir Ķīna.

Pamatinformācija par augstsprieguma līdzstrāvas līniju darbību un šobrīd pasaulē svarīgāko šāda veida līniju saraksts: Augstsprieguma līdzstrāvas (HVDC) līnijas, pabeigti projekti, līdzstrāvas priekšrocības

Ar gāzi izolētas pazemes (kabeļu) līnijas

Kabeļu līnijā, pateicoties racionālam vadītāju izvietojumam, ir iespējams būtiski samazināt viļņa pretestību un, izmantojot gāzes izolāciju ar paaugstinātu spiedienu (balstīta uz «SF6»), panākt ļoti augstus pieļaujamos elektriskā lauka gradientus. spēks. Rezultātā pie mēreniem izmēriem būs diezgan liela pazemes līniju jauda.

Šīs līnijas tiek izmantotas kā dziļās ieejas lielajās pilsētās, jo tās neprasa teritorijas atsavināšanu un netraucē pilsētas attīstību.

Strāvas vada informācija: Ar eļļu un gāzi pildītu augstsprieguma kabeļu projektēšana un pielietošana

Supravadošas elektropārvades līnijas

Vadošo materiālu dziļa dzesēšana var ievērojami palielināt strāvas blīvumu, kas nozīmē, ka tas paver lieliskas jaunas iespējas palielināt pārraides jaudu.

Tādējādi kriogēno līniju, kur vadītāju aktīvā pretestība ir vienāda ar nulli vai gandrīz vienāda ar to, un supravadošo magnētisko sistēmu izmantošana var izraisīt radikālas izmaiņas tradicionālajās elektroenerģijas pārvades un sadales shēmās. Šādu līniju kravnesība var sasniegt 5-6 miljonus kW.

Sīkāku informāciju skatiet šeit: Supravadītspējas pielietojums zinātnē un tehnoloģijā

Vēl viens interesants veids, kā izmantot kriogēnās tehnoloģijas elektrībā: Supravadošas magnētiskās enerģijas uzglabāšanas sistēmas (SMES)

Īpaši augstas frekvences pārraide caur viļņvadiem

Pie īpaši augstām frekvencēm un noteiktiem viļņvada (metāla caurules) ieviešanas nosacījumiem ir iespējams panākt salīdzinoši zemu vājinājumu, kas nozīmē, ka jaudīgus elektromagnētiskos viļņus var pārraidīt lielos attālumos.Protams, ka līnijas raidošais un uztverošais gals jāaprīko ar strāvas pārveidotājiem no rūpnieciskās frekvences uz ultrahigh un otrādi.

Prognozējošais augstfrekvences viļņvadu tehnisko un izmaksu rādītāju novērtējums ļauj cerēt uz to izmantošanas iespējamību pārskatāmā nākotnē lieljaudas enerģijas maršrutos (līdz 10 miljoniem kW), kuru garums ir līdz 1000 km.

Svarīgs tehniskā progresa virziens elektroenerģijas pārvadē galvenokārt ir tradicionālo pārvades metožu tālāka pilnveidošana ar maiņstrāvu trīsfāzu strāvu.

Viens no viegli īstenojamiem veidiem, kā palielināt pārvades līnijas pārvades jaudu, ir vēl vairāk palielināt tās parametru kompensācijas pakāpi, proti: dziļāka vadītāju atdalīšana pa fāzēm, kapacitātes un šķērseniskās induktivitātes gareniskā savienošana.

Tomēr šeit ir vairāki tehniski ierobežojumi, tāpēc tā joprojām ir racionālākā metode palielinot pārvades līnijas nominālo spriegumu… Šeit robeža saskaņā ar gaisa izolācijas jaudas nosacījumiem tiek atzīta par aptuveni 1200 kV spriegumu.

Elektroenerģijas pārvades tehniskajā progresā liela nozīme var būt speciālām shēmām maiņstrāvas pārvades līniju ieviešanai. Starp tiem jāatzīmē sekojošais.

Pielāgotas līnijas

Šādas shēmas būtība ir samazināta līdz šķērseniskās un gareniskās pretdarbības iekļaušanai, lai tās parametrus panāktu pusviļņā. Šīs līnijas var būt paredzētas 2,5–3,5 miljonu kW jaudas tranzīta pārvadei 3000 km attālumā. Galvenais trūkums ir grūtības veikt starpposma atlasi.

Atvērtas līnijas

Ģenerators un patērētājs ir savienoti ar dažādiem vadiem, kas atrodas zināmā attālumā viens no otra. Kapacitāte starp vadītājiem kompensē to induktīvo pretestību. Mērķis — elektroenerģijas tranzīta pārvade lielos attālumos. Trūkums ir tāds pats kā noregulētām līnijām.

Daļēji atvērta līnija

Viens no interesantiem virzieniem maiņstrāvas elektropārvades līniju pilnveidošanas jomā ir elektropārvades līnijas parametru pielāgošana atbilstoši tās darbības režīma maiņai. Ja atvērta līnija ir aprīkota ar pašregulāciju ar ātri regulējamu reaktīvās strāvas avotu, tad tiek iegūta tā sauktā daļēji atvērtā līnija.

Šādas līnijas priekšrocība ir tāda, ka pie jebkuras slodzes tā var būt optimālā režīmā.

Elektrības līnijas dziļā sprieguma regulēšanas režīmā

Maiņstrāvas pārvades līnijām, kas darbojas krasi nevienmērīgā slodzes profilā, var būt ieteicama vienlaicīga dziļa sprieguma regulēšana līnijas galos, reaģējot uz slodzes izmaiņām. Šajā gadījumā elektropārvades līnijas parametrus var izvēlēties nevis pēc maksimālās jaudas vērtības, kas ļaus samazināt enerģijas pārvades izmaksas.

Jāatzīmē, ka iepriekš aprakstītās īpašās shēmas maiņstrāvas elektropārvades līniju ieviešanai joprojām atrodas dažādās zinātniskās izpētes stadijās un joprojām prasa ievērojamu pilnveidošanu, dizainu un rūpniecisko attīstību.

Tie ir galvenie tehniskā progresa virzieni elektroenerģijas pārvades jomā.