Področja uporabe omrežij različnih vrst in napetosti
Električna omrežja so namenjena prenosu in distribuciji električne energije od virov do električnih sprejemnikov. Omogočajo prenos velikih količin energije na velike razdalje z majhnimi izgubami, kar je ena glavnih prednosti električne energije v primerjavi z drugimi vrstami energije.
Elektroenergetska omrežja so sestavni del elektroenergetskih sistemov in napeljav za vse namene v industriji in kmetijstvu.
Začetni prenos električne energije je potekal z enosmernim tokom. Prvi poskusi, ki še nimajo praktičnega pomena, so iz let 1873 - 1874 (francoski inženir Fontaine (1873 - 1 km) in ruski vojaški inženir Pirotski (1874 - 1 km).
Proučevanje osnovnih zakonitosti prenosa električne energije se je začelo v Franciji in Rusiji hkrati in neodvisno (M. Depré - 1880 in D. A. Lachinov - 1880). DA.Lachynov v reviji "Elektrika" objavil članek "Elektromehansko delo", kjer teoretično preučuje razmerje med glavnimi parametri daljnovoda in predlaga povečanje učinkovitosti. povečanje napetosti; 2 kV se prenaša na razdalji 57 km (Miesbach — München).
Leta 1889 je M.O. Dolivo-Dobrovolski je ustvaril povezan trifazni sistem, izumil trifazni generator in asinhronski motor. Leta 1891 je bil prvič na svetu izveden prenos trifaznega izmeničnega toka na razdalji 170 km. Tako je bil rešen glavni problem 19. stoletja — centralizirana proizvodnja električne energije in njen prenos na velike razdalje.
Od leta 1896 do 1914, industrijska uvedba daljnovodov, povečanje njihovih parametrov, specializacija omrežij, ustvarjanje razvejanih lokalnih omrežij, nastanek elektroenergetskih sistemov:
1896 - v Rusiji se je v rudniku Pavlovsk v Sibiriji pojavil prvi trifazni daljnovod 10 kV z dolžino 13 km in močjo 1000 kW.
1900 - v Bakuju je bil ustvarjen elektroenergetski sistem, ki povezuje dve postaji: za 36,5 in 11 tisoč KW kabelski daljnovod -20 kV.
1914 — začeli obratovati 76 km dolg daljnovod z močjo 12.000 kW od regionalne elektrarne Elektroperačaja do Moskve.
Treba je opozoriti, da kljub dejstvu, da je bila Rusija napredna država v razvoju načel in metod prenosa in distribucije energije, je do leta 1913 imela le 325 km omrežij 3-35 kV in je bila uvrščena na 15. mesto v proizvodnji električne energije, slabša je celo od Švice...
1920 -1940— stopnja hitrega kvantitativnega razvoja, ki zagotavlja industrializacijo države in izgradnjo industrijske baze ter praktično uporabo električne energije in električnih omrežij.
1922 - v obratovanje je začel prvi 110 kV daljnovod v Rusiji v dolžini 120 km (Kašira - Moskva).
1932 — začetek obratovanja 154 kV omrežja Dnjeprskega energetskega sistema.
1933 - zgrajen je bil prvi daljnovod - 229 kV Leningrad - Svir.
1945 - do danes - razvoj napetosti do 1 milijon in več B, širitev elektroenergetskih sistemov, ustvarjanje medsebojnih povezav, razširjena distribucija električne energije v vojaških objektih:
1950 — zgrajen poskusno-industrijski daljnovod - 200 kV DC (Kašira - Moskva).
1956 — prvi na svetu 400 kV daljnovod od HE Volga do Moskve je začel obratovati.
1961 — prvi na svetu daljnovod 500 kV (HE Volga — Moskva) povezuje elektroenergetske sisteme Srednje, Srednje in Spodnje Volge ter Urala.
1962 — Začel obratovati daljnovod 800 kV za enosmerni tok (Volgogradenergo - Donbas).
1967— začel je delovati daljnovod -750 kV Konakovo — Moskva z močjo do 1250 MW, v sedemdesetih letih pa je bil zgrajen daljnovod 750 kV (Konakovo — Leningrad).
Razvoj elektroenergetike je od prvih let šel po poti oblikovanja elektroenergetskih sistemov, ki so vključevali elektrarne, povezane z visokonapetostnimi daljnovodi za vzporedno delovanje. Z izgradnjo daljnovoda 500 kV od HE Volga do Moskve in Urala se je začelo oblikovanje enotnega energetskega sistema evropskega dela Rusije (EEES).
Dolžina daljnovodov se nenehno povečuje in razvijajo se višje napetosti od razredov 1125 kV AC in 1500 kV DC. Do začetka osemdesetih let prejšnjega stoletja je skupna dolžina omrežij v državi presegla 4 milijone km.
Trenutno se v električnih napeljavah z napetostjo do 1 kV najbolj uporabljajo omrežja z napetostjo 380/220 V. S to napetostjo je mogoče prenašati moč do 100 kW na razdaljo 200 m.
Napetost 660/380 V se uporablja v napajalnih omrežjih objektov z močnimi sprejemniki. Pri tej napetosti je prenesena moč 200 ... 300 kW na razdalji do 250 m.
Napetosti 6 in 10 kV se pogosto uporabljajo v napajalnih nadzemnih in kabelskih vodih na večini mest z močjo do 1000 kW z dolžino proge do 15 km.
Nazivna napetost 20 kV ima omejeno distribucijo (samo omrežja Pskovske regije).
Napetosti 35 ... 220 kV se uporabljajo predvsem v nadzemnih vodih, ki napajajo objekte iz državnega elektroenergetskega sistema z močjo nad 1000 kW in dolžino proge več kot 15 km. Omogočajo prenos moči 10 … 150 MW oziroma na razdalje 200 … 500 km.V omrežjih vojaških objektov se napetosti višje od 220 kV še ne uporabljajo.
Na področju gradnje in obratovanja ultravisokih in ultravisokonapetostnih daljnovodov je naša država že vrsto let na prvem mestu v svetu.
Vključeni so daljnovodi Ekibastuz-Center 1500 kV DC z dolžino 2414 km in daljnovod 1150 kV AC, Sibirija-Kazahstan-Ural z dolžino delovanja 2700 km.
Na ozemlju Ruske federacije sta oblikovana dva sistema z visoko in ultra visoko napetostjo: 110 ... 330 ... 750 kV za zahodno območje države in 110 ... 220 ... 500 kV z nadaljnjimi razvoj zadnjega sistema z napetostjo 750 in 1150 kV za osrednji del države in Sibirijo.
Ekonomski razpon nazivnih napetosti v odvisnosti od dolžine voda in po njem prenesene delovne moči je prikazan na sliki.
Ekonomska območja nazivnih napetosti a) za napetosti 20 ... 150 kV; b) za napetosti 220 ... 750 kV.
Vendar pa je trenutno, zaradi dejstva, da je Republika Kazahstan postala neodvisna država, del medsistemske komunikacije, in sicer Srednja Azija-Sibirija, prekinjen in energija se ne prenaša prek tega odseka omrežja.
I. I. Meshteryakov