Áreas de aplicación de redes de diferentes tipos y voltajes.
Las redes eléctricas están diseñadas para la transmisión y distribución de energía eléctrica desde las fuentes hasta los receptores eléctricos. Te permiten transferir grandes cantidades de energía a largas distancias con bajas pérdidas, lo cual es una de las principales ventajas de la energía eléctrica frente a otros tipos de energía.
Las redes eléctricas son una parte integral de los sistemas e instalaciones de energía para todos los propósitos en la industria y la agricultura.
La transmisión inicial de energía eléctrica se hacía con corriente continua. Los primeros experimentos, que aún no tienen importancia práctica, datan de 1873 — 1874 (el ingeniero francés Fontaine (1873 — 1 km) y el ingeniero militar ruso Pirotsky (1874 — 1 km).
El estudio de las leyes básicas en la transmisión de electricidad comenzó en Francia y en Rusia de forma simultánea e independiente (M. Depré — 1880 y D. A. Lachinov — 1880). SÍ.Lachynov en la revista "Electricidad" publicó un artículo "Trabajo electromecánico", donde examina teóricamente la relación entre los principales parámetros de la línea eléctrica y propone aumentar la eficiencia. aumento de la tensión; Se transmiten 2 kV en una distancia de 57 km (Miesbach — Munich).
En 1889 M. O. Dolivo-Dobrovolski creó un sistema trifásico conectado, inventó un generador trifásico y un motor asíncrono. en 1891 por primera vez en el mundo se llevó a cabo una transmisión de corriente alterna trifásica en una distancia de 170 km. Así, se resolvió el principal problema del siglo XIX: la producción centralizada de electricidad y su transmisión a largas distancias.
De 1896 a 1914, la introducción industrial de líneas eléctricas de larga distancia, un aumento en sus parámetros, la especialización de las redes, la creación de redes locales ramificadas, la aparición de sistemas de energía:
1896: en Rusia, apareció la primera línea de transmisión trifásica de 10 kV con una longitud de 13 km y una potencia de 1000 kW en la mina Pavlovsk en Siberia.
1900: se creó un sistema de energía que conecta dos estaciones en Bakú: para una línea de transmisión por cable de 36,5 y 11 mil KW -20 kV.
1914: se puso en funcionamiento una línea eléctrica de 12.000 kW de 76 km de largo desde la central eléctrica regional Elektroperajaya hasta Moscú.
Cabe señalar que a pesar de que Rusia era un país avanzado en el desarrollo de los principios y métodos de transmisión y distribución de energía, en 1913 contaba con solo 325 km de redes de 3-35 kV y ocupaba el puesto 15 en términos de producción de electricidad. es inferior incluso a Suiza...
1920 -1940— la etapa de rápido desarrollo cuantitativo, asegurando la industrialización del país y la construcción de una base industrial, así como el uso práctico de la electricidad y las redes eléctricas.
1922: se puso en funcionamiento la primera línea de transmisión de 110 kV en Rusia con una longitud de 120 km (Kashira - Moscú).
1932: el comienzo de la operación de la red de 154 kV del Sistema de Energía Dnieper.
1933 - Se construyó la primera línea eléctrica - 229 kV Leningrado - Svir.
1945 - a la fecha - desarrollo de voltajes hasta 1 millón y más B, expansión de sistemas de energía eléctrica, creación de interconexiones, distribución generalizada de electricidad en instalaciones militares:
1950: se construyó una línea eléctrica industrial experimental de 200 kV CC (Kashira - Moscú).
1956: se puso en funcionamiento la primera línea de transmisión de 400 kV del mundo desde la HPP del Volga hasta Moscú.
1961: la primera línea de transmisión de 500 kV del mundo (Volga HPP, Moscú) conecta los sistemas de energía del Centro, el Medio y Bajo Volga y los Urales.
1962 — Se pone en funcionamiento una línea eléctrica de 800 kV para corriente continua (Volgogradenergo - Donbass).
1967— se puso en funcionamiento una línea de transmisión -750 kV Konakovo - Moscú con una capacidad de hasta 1250 MW, y en la década de 1970 se construyó una línea de transmisión de 750 kV (Konakovo - Leningrado).
Desde los primeros años, el desarrollo de la industria de energía eléctrica siguió el camino de la creación de sistemas de energía eléctrica, que incluían centrales eléctricas conectadas por líneas de transmisión de alta tensión para operación en paralelo. La construcción de una línea de transmisión de 500 kV desde la central hidroeléctrica del Volga hasta Moscú y los Urales marcó el comienzo de la formación del Sistema Energético Unificado de la parte europea de Rusia (EEES).
La longitud de las líneas eléctricas aumenta constantemente y se están desarrollando voltajes más altos que las clases de 1125 kV CA y 1500 kV CC. A principios de la década de 1980, la longitud total de las redes en el país superaba los 4 millones de km.
Actualmente, en las instalaciones eléctricas con una tensión de hasta 1 kV, lo más utilizado son las redes con una tensión de 380/220 V. Con esta tensión es posible transmitir potencia hasta 100 kW en una distancia de 200 m.
El voltaje 660/380 V se utiliza en redes de suministro de objetos con receptores potentes. A este voltaje, la potencia transmitida es de 200 ... 300 kW a una distancia de hasta 250 m.
Los voltajes de 6 y 10 kV son ampliamente utilizados en el suministro de líneas aéreas y de cable en la mayoría de los sitios con una potencia de hasta 1000 kW con una longitud de línea de hasta 15 km.
La tensión nominal de 20 kV tiene una distribución limitada (solo las redes de la región de Pskov).
Los voltajes de 35 ... 220 kV se utilizan principalmente en líneas aéreas que alimentan objetos del sistema eléctrico estatal con una potencia de más de 1000 kW y una longitud de línea de más de 15 km. Permiten la transmisión de energía de 10 … 150 MW respectivamente a distancias de 200 … 500 km.Los voltajes superiores a 220 kV aún no se utilizan en redes de instalaciones militares.
En el campo de la construcción y operación de líneas de ultra alta y ultra alta tensión, nuestro país se encuentra desde hace muchos años en los primeros lugares del mundo.
Se incluyen las líneas eléctricas Ekibastuz-Center de 1500 kV CC con una longitud de 2414 km y una línea eléctrica de 1150 kV CA, Siberia-Kazajstán-Urales con una longitud de operación de 2700 km.
En el territorio de la Federación Rusa, se forman dos sistemas con alto y ultra alto voltaje: 110 ... 330 ... 750 kV para la zona occidental del país y 110 ... 220 ... 500 kV con más desarrollo del último sistema con tensión de 750 y 1150 kV para la zona central del país y Siberia.
En la figura se muestra el rango económico de tensiones nominales en función de la longitud de la línea y de la potencia activa transmitida por ella.
Rangos económicos de tensiones nominales a) para tensiones 20 ... 150 kV; b) para tensiones 220 ... 750 kV.
Sin embargo, actualmente, debido al hecho de que la República de Kazajstán se ha convertido en un estado independiente, parte de la comunicación entre sistemas, a saber, Asia Central-Siberia, está interrumpida y la energía no se transmite a través de esta sección de la red.
I. I. Meshteryakov