М. С. Либкинд. Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978. Линия электропередачи — Высоковольтная линия электропередачи. ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (ЛЭП), электроустановка для передачи электроэнергии на расстояние, состоящая из проводов (кабелей) и вспомогательных устройств (изоляторов, муфт и т.д.). Различают воздушные ЛЭП, провода … Иллюстрированный энциклопедический словарь Высоковольтная линия постоянного тока — (HVDC) используется для передачи больших электрических мощностей по сравнению с системами переменного тока. При передаче электроэнергии на большие расстояния устройства системы HVDC менее дороги и имеют более низкие электрические потери. Даже при … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Волгоград-Донбасс — Высоковольтная линия постоянного тока Волгоград Донбасс … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр — Высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз Центр незаконченная линия электропередачи между Экибастузом в Казахстане и Тамбовом в России, строительство которой было начато в 1978 году. Планировалось построить линию длиной 2 400… … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Кабора-Басса — Высоковольтная линия постоянного тока Кабора Басса HVDC линия между гидроэлектростанцией Кабора Басса в Мозамбике, и Йоханнесбургом, ЮАР. Биполярная ЛЭП может передавать мощность до 1920 МВт при напряжении +/ 533 кВ и токе 1800 ампер. В… … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Лейте-Лусон — на Филиппинах соединяет геотермальные электростанции на острове Лейте и южную часть острова Лусон. Линия была введена в эксплуатацию 10 августа 1998. ЛЭП начинается на преобразовательной станции в городе Ормок (провинция Лейте) и заканчивается на … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Хэнам-Чеджудо — Высоковольтная линия постоянного тока Хэнам Чеджудо 101 километровая HVDC кабельная линия, соединяющая материковую Южную Корею с островом Чеджудо (Южная Корея). Линия была запущена в эксплуатацию в 1996 году. Линия предназначена для… … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Каприви — Высоковольтная линия постоянного тока Каприви HVDC линия, соединяющая подстанцию Zambezi (северо восточная часть Намибии, Каприви) и подстанцию Gerus в центральной части. В ноябре 2007 года ABB выиграла заказ на 180 миллионов $ от… … Википедия Линия электропередачи — Линии электропередачи … Википедия Высоковольтная линия постоянного тока Basslink — Basslink высоковольтная линия постоянного тока (HVDC), проложенная через Бассов пролив и соединяющая электростанцию Лой Янг на австралийском континенте с по … Википедия dic.academic.ru Высоковольтная линия постоянного тока (HVDC) используется для передачи больших электрических мощностей по сравнению с системами переменного тока. При передаче электроэнергии на большие расстояния устройства системы HVDC менее дороги и имеют более низкие электрические потери. Даже при использовании на небольших расстояниях, где стоимость преобразовательного оборудования HVDC системы сравнима со стоимостью системы переменного тока, линия постоянного тока имеет больше преимуществ. Современный способ передачи HVDC использует технологию, разработанную в 30-х годах XX века шведской компанией ASEA. Одни из первых систем HVDC были построены в Советском Союзе в 1951 году между Москвой и городом Кашира, и островом Готланд и Швецией в 1954 году, с мощностью системы 10-20 МВт.[1] Самая длинная HVDC линия в мире в настоящее время Сянцзяба(向家坝; pinyin: Xiàngjiābà)-Шанхай — 2071 км, мощностью 6400 МВт при 800 кВ, соединяющая плотину Сянцзяба и город Шанхай в Китае[2]. В 2012 году, самая длинная HVDC линия будет соединять районы Амазонас и Сан-Паулу, длиной более 2500 км [3] Высокое напряжение используется для уменьшения потерь электроэнергии в сопротивлении проводов. Мощность пропорциональна току в цепи, а потери на нагрев проводов пропорциональны квадрату тока. Однако, мощность также пропорциональна напряжению, таким образом заданный уровень мощности может быть обеспечен более высоким напряжением при более низких токах. При этом, чем выше напряжение, тем ниже мощность потерь. Мощность потерь так же может быть уменьшена путем уменьшения сопротивления линии, что обычно достигается увеличением диаметра проводника; однако провода большего сечения имеют больший вес и стоимость. Высокое напряжение нельзя прямо использовать для освещения и электроснабжения оборудования, и значит напряжение должно быть уменьшено до величины, совместимой с конечным потребителем. Трансформатор, который может работать только на переменном напряжении, является эффективным способом изменения напряжения. Соревнование между сторонником постоянного тока Томасом Эдисоном и переменного тока Николой Тесла и Джорджа Вестингауза, известное как «Война токов», привела к победе сторонников переменного тока. Практическое применение постоянного тока стало возможным только с развитием мощных электронных устройств, таких как ртутные (англ.)русск. вентили и более поздние полупроводниковые устройства, такие как тиристоры, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), мощные полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) и запираемые тиристоры (GTO). Первая передача электроэнергии на большое расстояние, использующая постоянный ток, была продемонстрирована в 1882 году на линии Мисбах-Мюнхен, однако мощность передачи составила 2,5 кВт. Один из способов передачи электроэнергии на постоянном токе высокого напряжения был разработан швейцарским инженером Рене Тюри (Rene Thury) [2] и осуществлен в 1889 в Италии компанией Acquedotto de Ferrari-Galliera . Это устройство использовало последовательно соединенные двигатели-генераторы для увеличения напряжения. Каждая группа была изолирована от земли и приводилась в движение основным двигателем. Линия работала на постоянном токе, с напряжением до 5000 В на каждой машине, некоторые машины имели двойные коммутаторы, для уменьшения напряжения на каждом коммутаторе. Эта система передавала мощность 630 кВт на постоянном напряжении 14 кВ на расстояние 120 км. [4][5] Система Moutiers-Lyon передавала 8600 кВт гидроэлектрической мощности на расстояние 124 мили, включая 6 миль подземного кабеля. Устройство использовало восемь последовательно соединенных генераторов с двойными коммутаторами для создания полного напряжения 150 кВ между полюсами, и находилось в работе приблизительно с 1906 до 1936. К 1913 действовало пятнадцать систем Тюри. [6] Другие системы Тюри, работающие на постоянном напряжении 100 кВ, использовались до 1930-х, но вращающиеся машины требовали высокого технического обслуживания и имели большие потери энергии. В первой половине 20-го столетия были опробованы другие электромеханические устройства, но они не получили широкого распространения. [7] Один из способов преобразования высокого постоянного напряжения до низкого напряжения сети состоял в том, что сначала должны были заряжаться последовательно соединенные батареи, затем, соединив батареи параллельно, накопленным зарядом питать нагрузку. [8] Хотя в начале XX века было, по крайней мере, два случая промышленного применения, способ не был перспективен вследствие ограниченной емкости батарей, трудностей в переключении между последовательным и параллельным соединениями, и неэффективностью цикла заряда/разряда батареи. Ртутные вентили использовались в передаче энергии в период 1920—1940. Начиная с 1932, Дженерал Электрик использовала ртутные вентили на линии передачи постоянного тока напряжением 12 кВ, которая также использовалась, чтобы преобразовывать напряжение генераторов с частотой 40 Гц в напряжение нагрузки с частотой 60 Гц, в Mechanicville, Нью-Йорк. В 1941 была разработана 115-километровая подземная кабельная линия, мощностью 60 МВт, напряжением +/-200 кВ, для города Берлина, использовавшая ртутные вентили (Проект Эльба), но вследствие краха немецкого правительства в 1945 проект не был завершен. [9] Использование кабеля объяснялось тем, что во время военного времени подземный кабель будет менее заметной целью бомбардировок. Оборудование перешло Советскому Союзу и было введено в эксплуатацию. [10] Применение ртутных вентилей в 1954 положило начало современной эре передачи HVDC. HVDC-связь была создана компанией ASEA между материковой Швецией и островом Готланд. Ртутные вентили были распространены в устройствах, разработанных до 1975, но в более поздних устройствах HVDC используют только твердотелые приборы. С 1975 до 2000 преобразователи с естественной коммутацией (LCC) были тиристорного исполнения. Согласно экспертам, таким как Vijay Sood, следующие 25 лет могут получить более широкое распространение преобразователи с принудительной коммутацией (CCC), которые в значительной степени вытеснили использование LCC. [11] Со времени использования полупроводниковых приборов, были проложены сотни подводных кабелей HVDC, которые работали с более высокой надежностью. Преимущество HVDC — способность передавать большее количество энергии на длинные дистанции с меньшими капитальными затратами и меньшими потерями, чем на переменном токе. В зависимости от уровня напряжения и схемы, потери будут составлять приблизительно 3 % на 1000 км. Передача на постоянном токе высокого напряжения позволяет эффективно использовать источники энергии, удаленные от энергоузлов нагрузки. Во многих случаях HVDC передача более эффективна, чем передача на переменном токе. Например: Длинные подводные кабели имеют высокую емкость. В то время как этот факт имеет минимальную роль для передачи электроэнергии на постоянном токе, переменный ток приводит к зарядке и разрядке емкости кабеля, вызывая дополнительные потери мощности. Кроме того, мощность переменного тока расходуется на диэлектрические потери. HVDC может передавать большую мощность по проводнику, так как для данной номинальной мощности постоянное напряжение в линии постоянного тока ниже, чем амплитудное напряжение в линии переменного тока. Мощность переменного тока определяет действующее значение напряжение, но оно составляет только приблизительно 71 % амплитудного напряжения, которое определяет фактическую толщину изоляции и расстояние между проводниками. Поскольку у линии постоянного тока действующее значение напряжения равно амплитудному, становится возможным передавать на 41% больше мощности по существующей линии электропередачи с проводниками и изоляцией того же размера, что на переменном токе, что снижает затраты. Поскольку HVDC допускает передачу энергии между несинхронизированными распределительными системами переменного тока, это позволяет увеличить устойчивость системы, препятствуя каскадному распространению аварии с одной части энергосистемы на другую. Изменения в нагрузке, приводящие с десинхронизации отдельных частей электрической сети переменного тока, не будут затрагивать линию постоянного тока, и переток мощности через линию постоянного тока будет стабилизировать электрическую сеть переменного тока. Величину и направление перетока мощности через линию постоянного тока можно непосредственно регулировать и изменять для поддержания необходимого состояния электрических сетей переменного тока с обоих концов линии постоянного тока. Недостатки HVDC в преобразовании, переключении и управлении. Работающая схема HVDC требует хранения многих запасных частей, которые могут быть использованы исключительно в одном устройстве, поскольку устройства HVDC менее стандартизированы, чем устройства переменного тока и используемая технология быстро изменяется. Необходимые преобразователи дороги и имеют ограниченную перегрузочную способность. На меньших расстояниях потери в самих преобразователях могут быть больше чем в линии электропередачи переменного тока. За исключением двух все прежние ртутные выпрямители во всем мире были демонтированы или заменены тиристорными преобразователями. Схема HVDC между Северным и Южным островами Новой Зеландии все еще использует выпрямители на ртутных вентилях, как и система HVDC линии Vancouver Island в Канаде. В отличие от систем переменного тока, реализация мультитерминальных систем сложна, так как требует расширение существующих схем до мультитерминальных. Управление перетоком мощности в мультитерминальной системе постоянного тока требует наличие хорошей коммуникации между всеми терминалами. Выключатели цепи постоянного тока высокого напряжения более сложны в изготовлении, так как требуют наличия какого-либо механизма встроенного в выключатель для обнуления тока, иначе будет образовываться дуга, и износ контакта был бы слишком большим, чтобы позволить надежное переключение. Мультитерминальные линии редки. Одна из них работает в системе Hydro Quebec — New England от Radisson к Sandy Pond. [13] Другая система — линия соединяющая Сардинию и материковую Италию, которая была изменена в 1989, чтобы обеспечивать мощностью остров Корсика. [14] Обычно производители, такие как Alstom Grid, Siemens и ABB не публикуют информацию о стоимости проекта, так как это — коммерческий вопрос между изготовителем и клиентом. Стоимость широко меняется в зависимости от специфических особенностей проекта, таких как номинальная мощность, длина линии, воздушный или подводный способ прокладки трассы, стоимость земли, и изменение электрической сети переменного тока каждого конца линии. Может потребоваться детальное сравнение стоимости линии постоянного тока против стоимости линии переменного тока. Там где технические преимущества линии постоянного тока не играют роли, и выбор делается по экономическому сравнению вариантов. Основываясь на некоторых проектах, можно выделить некоторую информацию о стоимости проекта HVDC: Для 8 ГВт 40 км линии, проложенной под Ла-Маншем, приблизительные затраты на первичное оборудование для биполярной HVDC линии на 500 кВ мощностью 2000 МВт (исключая подъездные пути, береговые работы, согласование, технику, страхование, и т. д.) составили: преобразовательные станции — ~£110M, подводный кабель + монтаж — ~£1M/km. Так, для четырехлинейной системы между Англией и Францией мощностью 8 ГВт, стоимость установочных работ составила немного более £750M. Добавьте £200-300M за дополнительные береговые работы. [15] Ранее в линии HVDC использовали ртутные выпрямители, которые были ненадёжны. Два устройства HVDC, использующие ртутные выпрямители, всё ещё в процессе эксплуатации (на 2008). Тиристоры были впервые использованы в устройствах HVDC в 1960-х. Тиристор — полупроводниковое устройство, подобное диоду, но с дополнительным выводом — управляющим электродом, который используется для включения прибора в определенный момент времени. Также применяется биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT), который имеет лучшую управляемость и меньшую стоимость. Поскольку напряжение в устройствах HVDC в некоторых случаях доходит до 800 кВ, превышая напряжение пробоя полупроводникового прибора, преобразователи HVDC построены с использованием большого количества последовательно соединённых полупроводниковых приборов. Низковольтные управляющие цепи, используемые для включения и выключения тиристоров, должны быть гальванически развязаны от высоких напряжений линии электропередачи. Обычно такая развязка оптическая. В гибридной системе управления низковольтная контролирующая электроника посылает световые импульсы по оптоволокну к электронике управления высоким напряжением. Другое устройство обходится без электроники с высокой стороны, вместо этого, используя световые импульсы от управляющей электроники, непосредственно переключает фототиристоры (LTTs). Полный переключающий элемент обычно называется вентилем, независимо от его конструкции. В выпрямлении и инверсии используются по существу одни и те же агрегаты. Многие подстанции настроены таким образом, чтобы они могли работать и как выпрямители, и как инверторы. В конце линии переменного тока ряд трансформаторов, часто трех однофазных трансформаторов, развязывают преобразовательную станцию от сети переменного тока, обеспечивая заземление и гарантируя корректное постоянное напряжение. Выходы этих трансформаторов подключены к выпрямителям по мостовой схеме, сформированной большим числом вентилей. Базовая конфигурация выпрямителя содержит шесть вентилей. Схема работает с фазовым сдвигом в шестьдесят градусов, поэтому в выпрямленном напряжении содержится значительное число гармоник. Для улучшения гармонического состава применяется схема 12 вентилями (двенадцатипульсный режим). Преобразовательный трансформатор имеет две вторичные обмотки (или используются два трансформатора), одна из которых имеет соединение «звезда», а другая — «треугольник», тем самым обеспечивая сдвиг фазы в 30 градусов между напряжениями на вторичных обмотках трансформатора. К каждой из вторичных обмоток подключен выпрямительный мост содержащий 6 вентилей, выводы постоянного тока которых соединены. Тем самым обеспечивается двенадцатипульсный режим с лучшим гармоническим составом. В дополнение к преобразовательным трансформаторам, наличие реактивной составляющей линии помогает фильтровать гармоники. В монополярной схеме, один из выводов выпрямителя заземляют. Другой вывод, с электрическим потенциалом выше или ниже заземленного, связан с линией электропередачи. Заземленный вывод может или не может быть связан с соответствующим выводом преобразовательной станции посредством второго проводника. При отсутствии второго металлического проводника, токи протекают в земле между заземленными электродами двух электростанций. Поэтому это однопроводная схема с земным возвратом. Проблемы, которые создает ток, протекающий в земле, включают: Эти воздействия могут быть устранены установкой металлического обратного проводника между двумя концами монополярной линии электропередачи. Так как один из выводов преобразователей заземлен, нет необходимости в установке изоляции обратного провода на полное напряжение передачи, что делает обратный провод менее дорогостоящим, чем проводник высокого напряжения. Решение об использовании металлического обратного провода основывается на экономических, технических и экологических факторах. [16] Современные монополярные системы воздушной сети передают примерно 1500 МВт. [17] При использовании подземного или подводного кабеля, обычное значение составляет 600 МВт. Большинство монополярных систем разработаны для будущего расширения до биполярной схемы. Опоры линии электропередачи могут быть разработаны так, чтобы нести два проводника, даже если первоначально используется только один провод в монополярной системе. Второй проводник или не используется, или используется параллельно с другим (как в случае Baltic-Cable). Биполярные опоры системы Baltic-Cable-HVDC в Швеции В биполярной передаче используется пара проводников, каждый под высоким напряжением относительно земли, противоположной полярности. Так как изоляция этих проводников должна выбираться по полному напряжению, стоимость линии электропередачи выше монополярной схемы с обратным проводом. Однако, преимущества биполярной передачи делают ее более привлекательной по сравнению с монополярной. При нормальной нагрузке в земле протекают незначительные токи, как и в случае монополярной передачи с металлическим обратным проводом. Это уменьшает потери в земле и снижает экологическое воздействие. Когда короткое замыкание происходит на одной из линий биполярной системы, схема может продолжать работать на неповрежденной линии в монополярном режиме, передавая приблизительно половину номинальной мощности с использованием земли в роли обратного проводника. Так как для данной номинальной мощности по каждому проводнику биполярной линии протекает только половина тока монополярной линии, стоимость второго проводника меньше по сравнению с монополярной линией той же самой мощности. На очень неблагоприятной местности второй проводник может быть проведен на независимом наборе опор ЛЭП, чтобы при повреждении одной из линий, часть мощности передавалась потребителю. Биполярное устройство может также быть установлено с металлическим обратным проводником. Биполярные устройства могут передавать до 3200 МВт на напряжении +/-600 кВ. Подводная кабельная линия, первоначально сооруженная как монополярная, может быть модернизирована дополнительными кабелями и работать в биполярном режиме. Вставка постоянного тока является станцией, в которой и инверторы и выпрямители находятся в одном месте, обычно в одном и том же здании. Линия постоянного тока выполняется настолько короткой насколько возможно. Вставки постоянного тока используются для: соединения магистральных линий различной частоты (как в Японии) соединения двух электрических сетей той же самой номинальной частоты, но разных нефиксированных фазовых сдвигов (как до 1995/96 в коммуне Этценрихт). различных частот и числе фаз Величина постоянного напряжения в промежуточной схеме вставки постоянного тока может быть выбрано свободно из-за малой длины линии. Обычно постоянное напряжение выбирают настолько низким насколько возможно, чтобы построить меньший зал для преобразователей и избежать последовательных соединений вентилей. По этой причине во вставке постоянного тока используют сильноточные вентили. Самая общая конфигурация линии HVDC это две преобразовательные станции инвертор/выпрямитель, связанные воздушной линией. Такая же конфигурация обычно используется в соединении несинхронизированных энергосистем, в передаче энергии на большие расстояния, и в случае использования подводных кабелей. Мультитерминальная HVDC линия, соединяющая более двух пунктов, редка. Конфигурация мультитерминальной системы может быть последовательной, параллельной, или гибридной (последовательно-параллельной). Параллельная конфигурация чаще используется для передачи энергии от больших электростанций, а последовательная — от менее мощных электростанций. Например, система Quebec-New England мощностью 2000 МВт, открытая в 1992, в настоящее время является крупнейшей мультитерминальной HVDC системой в мире. [18] Недавно запатентованная схема (в 2004 году) предназначена для перевода существующих линий электропередачи переменного тока на HVDC. Два из трех проводников схемы работают в биполярном режиме. Третий проводник используется как параллельный монополь, оборудованный реверсными вентилями (параллельными вентилями, включенными в обратной полярности). Параллельный монополь периодически уменьшает ток от одного полюса или другого, переключая полярность на несколько минут. Без изменения полярности в системе с параллельным монополем, который был бы загружен на +/-100 % по нагреву, биполярные проводники были бы нагружены или на 137 % или на 37 %. В случае с изменяющейся полярностью, суммарный среднеквадратичный тепловой эффект такой же, как и в случае, если бы каждый из проводников работал при номинальном токе. Это позволяет пропускать большие токи по биполярным проводникам, и наиболее полно использовать третий проводник для передачи энергии. Даже когда энергопотребление низкое, высокие токи могут циркулировать по проводам линии для удаления с них льда. Преобразование существующей линии переменного тока в трехполярную систему позволяет передавать до 80 % больше мощности при том же самом фазном напряжении с использованием той же самой линии передачи, опор и проводников. Некоторые линии переменного тока не могут быть нагружены до их теплового предела из-за проблем устойчивости системы, надежности и реактивной мощности, которые не существуют в HVDC линии. Трехполярная система работает без обратного провода. Так как авария одного полюса преобразователя или проводника приводит только к малой потере производительности, а обратный ток, протекающий в земле, не возникает, надежность этой схемы высока, без времени, требуемого на переключение. На 2005 не было преобразований существующих линий переменного тока в трехполярную систему, хотя линия электропередачи в Индии была преобразована в биполярную HVDC. Коронный разряд — это характерная форма самостоятельного газового разряда, возникающего в резко неоднородных полях. Это явление может вызвать значительные потери мощности, создавать слышимые и радиочастотные помехи, производить ядовитые смеси, такие как оксиды азота и озон, создавать видимое свечение. Линии электропередачи и переменного и постоянного тока могут создавать коронные разряды, в первом случае в форме колеблющихся частиц, в последнем — постоянного потока. Коронный разряд вызывает потери мощности, которые могут составлять примерно половину от всех потерь на единицу длины линии переменного тока высокого напряжения, несущего то же самое количество мощности. В монополярной передаче выбор полярности проводника определяется степенью создания коронных разрядов, влияния на окружающую среду. Отрицательные коронные разряды производят значительно больше озона чем коронные разряды положительной величины, воздействуя на здоровье. Использование напряжения положительной величины уменьшает объем создаваемого озона монополярной линии HVDC. Способность управления потоком мощности, соединение несинхронизированных систем переменного тока, эффективное использование при передаче энергии подводными кабелями делают HVDC системы привлекательными для использования на межнациональном уровне. Ветроэлектростанции часто располагаются на расстоянии 10-12 км от берега (а иногда и дальше) и требуют подводных кабелей и синхронизации полученной энергии. При передаче энергии на очень большие расстояния, например в отдалённые районы Сибири, Канады и скандинавского севера, выбор обычно склоняется в сторону меньшей стоимости линии HVDC. Другие применения HVDC систем были отмечены выше. Линии электропередачи переменного тока могут связывать только синхронизированные электрические сети переменного тока, которые работают на той же самой частоте и в фазе. Много зон, которые желают поделиться энергией, имеют несинхронизированные электрические сети. Энергосистемы Великобритании, северной Европы и континентальной Европы не объединены в единую синхронизированную электрическую сеть. У Японии есть электрические сети на 60 Гц и на 50 Гц. Континентальная Северная Америка, работая на частоте 60 Гц, разделена на области, которые несинхронизированы: Восток, Запад, Техас, Квебек, и Аляска. Бразилия и Парагвай, которые совместно используют огромную гидроэлектростанцию Итайпу, работают на 60 Гц и 50 Гц соответственно. Устройства HVDC позволяют связать несинхронизированные электрические сети переменного тока, а также добавить возможность управления напряжением переменного тока и потоком реактивной мощности. Генератор, связанный длинной линией электропередачи переменного тока, может стать неустойчивым и выпасть из синхронизации с отдаленной энергосистемой переменного тока. Линия HVDC может сделать выполнимым использование удаленных электростанций. Ветряные электростанции, расположенные на расстоянии от берега, могут использовать устройства HVDC, чтобы собрать энергию у большого числа несинхронизированных генераторов для передачи на берег подводным кабелем. Однако, обычно линия питания HVDC связывает две области распределения мощности энергосистемы переменного тока. Устройства, выполняющие преобразование между переменным и постоянным токами, значительно увеличивают стоимость передаваемой энергии. Выше определенного расстояния (приблизительно 50 км для подводных кабелей, и примерно 600—800 км для воздушных линий), меньшая стоимость электрических проводников HVDC перевешивает стоимость электроники. Преобразовательная электроника также предоставляет возможность эффективно управлять энергосистемой посредством управления величиной и перетоком мощности, что дает дополнительное преимущество существования HVDC линий — потенциальное увеличение устойчивости энергосистемы. Развитие биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и запираемых тиристоров (GTO) сделало малые системы HVDC экономичнее. Они могут быть установлены в существующих энергосистемах переменного тока для стабилизации мощности без увеличения тока короткого замыкания, как в случае установки дополнительной линии электропередачи переменного тока. Такие устройства разрабатываются фирмами АВВ и Siemens и называются «HVDC Light» и «HVDC PLUS» соответственно. Использование таких приборов расширило использование HVDC до блоков в несколько десятков мегаватт и линий в несколько километров воздушной линии. Разница между двумя технологиями — в понятии автономного инвертора напряжения (VSI), тогда как «HVDC Light» использует широтно-импульсную модуляцию, «HVDC PLUS» выполнен на многоуровневом инверторе. dic.academic.ru Высоковольтная линия электропередачи постоянного тока (HVDC) использует для передачи электроэнергии постоянный ток, в отличие от более распространенных линий электропередач (ЛЭП) переменного тока. Высоковольтные ЛЭП постоянного тока могут оказаться более экономичными при передаче больших объёмов электроэнергии на большие расстояния. Использование постоянного тока для подводных ЛЭП позволяет избежать потерь реактивной мощности, из-за большой ёмкости кабеля неизбежно возникающих при использовании переменного тока. В определённых ситуациях ЛЭП постоянного тока могут оказаться полезными даже на коротких расстояниях, несмотря на высокую стоимость оборудования. ЛЭП постоянного тока позволяет транспортировать электроэнергию между несинхронизированными энергосистемами переменного тока, а также помогает увеличить надёжность работы, предотвращая каскадные сбои из-за рассинхронизации фазы между отдельными частями крупной энергосистемы. ЛЭП постоянного тока также позволяет передавать электроэнергию между энергосистемами переменного тока, работающими на разных частотах, например, 50 и 60 Гц. Такой способ передачи повышает стабильность работы энергосистем, так как в случае необходимости они могут использовать резервы энергии из несовместимых с ними энергосистем. Современный способ передачи HVDC использует технологию, разработанную в 30-х годах XX века шведской компанией ASEA. Одни из первых систем HVDC были введены в строй в Советском Союзе в 1950 году между городами Москва и Кашира (была использована немецкая трофейная техника Проект «Эльба»), и в Швеции в 1954 году от материковой части страны до острова Готланд, с мощностью системы 10-20 МВт[1]. Самая длинная HVDC линия в мире в настоящее время находится в Бразилии и служит для передачи электроэнергии, вырабатываемой двумя ГЭС Санто-Антонио (англ.)русск. и Жирау (англ.)русск. с городом Сан-Паулу. Её общая длина — 2400 км, мощность — 3,15 ГВт. Мощность равна произведению напряжения на ток (P = U * I). Таким образом, увеличив напряжение, можно уменьшить передаваемый по проводу ток и, как следствие, можно уменьшить сечение провода, необходимого для передачи этой мощности, что удешевит ЛЭП. На сегодняшний день не существует способа без больших потерь изменять в широких пределах напряжение постоянного тока. Самым эффективным устройством для изменения величины напряжения является трансформатор, работающий на переменном токе. Поэтому на входе всех высоковольтных ЛЭП постоянного тока устанавливается трансформатор для повышения напряжения переменного тока и оборудование для преобразования переменного тока в постоянный, а на выходе — оборудование преобразования постоянного тока в переменный и трансформатор для понижения напряжения этого переменного тока. Первым способом преобразования больших мощностей из постоянного тока в переменный и обратно была система мотор-генератор, разработанная швейцарским инженером Рене Тюри. Простыми словами, на входе ЛЭП двигатель переменного тока вращает генератор постоянного тока, а на выходе — двигатель постоянного тока вращает генератор переменного тока. Такая система имела довольно низкий КПД и низкую надёжность. Практическое применение ЛЭП постоянного тока стало возможным только с появлением мощного дугового электроприбора под названием ртутный (англ.)русск. вентиль. Позднее появились мощные полупроводниковые приборы — тиристоры, биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT), мощные полевые транзисторы с изолированным затвором (MOSFET) и запираемые тиристоры (GTO). Первая ЛЭП постоянного тока для передачи электроэнергии на большое расстояние была запущена в 1882 году на линии Мисбах-Мюнхен. Она передавала энергию от вращаемого паровой машиной генератора постоянного тока на печь стекольного завода. Передаваемая мощность составляла всего 2,5 кВт и на линии не было преобразователей постоянного тока в переменный. Первая ЛЭП, использующая разработанный швейцарским инженером Рене Тюри (Rene Thury) метод преобразования токов генератор-двигатель, была построена в 1889 году в Италии компанией Acquedotto de Ferrari-Galliera. Для увеличения напряжения пары генератор-двигатель были соединены последовательно. Каждая группа была изолирована от земли и приводилась в движение основным двигателем. Линия работала на постоянном токе, с напряжением до 5000 В на каждой машине, некоторые машины имели двойные коммутаторы для уменьшения напряжения на каждом коммутаторе. Эта система передавала мощность 630 кВт на постоянном напряжении 14 кВ на расстояние 120 км[3][4]. По ЛЭП Moutiers-Lyon передавалась вырабатываемая ГЭС мощность 8600 кВт на расстояние 124 мили, включая 6 миль подземного кабеля. Для преобразования тока использовались восемь последовательно соединенных генераторов с двойными коммутаторами, выдававшими на выходе напряжение в 150 кВ. Эта линия работала примерно с 1906 по 1936 гг. К 1913 году в мире действовало пятнадцать ЛЭП системы Тюри[5], работавших на постоянном напряжении 100 кВ, которые использовались до 1930-х, но вращающиеся электрические машины были ненадёжны, дороги в обслуживании и имели низкий КПД. В первой половине 20-го столетия были опробованы и другие электромеханические устройства, но они не получили широкого распространения[6]. Для преобразования высокого постоянного напряжения в низкое было предложено сначала заряжать последовательно соединённые аккумуляторы, а затем подключать их параллельно и подсоединять к потребителю[7]. В начале XX века существовало, как минимум, две ЛЭП постоянного тока, использовавших этот принцип, но дальнейшего развития эта технология не получила из-за ограниченной ёмкости аккумуляторов, неэффективного цикла заряда/разряда и трудностей переключения между последовательным и параллельным соединением. В период с 1920 по 1940 гг. для преобразования тока использовались ртутные вентили. В 1932 г. Дженерал Электрик применила в Mechanicville, Нью-Йорк ртутные вентили на ЛЭП постоянного тока напряжением 12 кВ, которая также использовалась для преобразования генерируемого переменного тока частотой 40 Гц в переменный ток нагрузки частотой 60 Гц. В 1941 г. была разработана 115-километровая подземная кабельная линия, мощностью 60 МВт, напряжением +/-200 кВ, для города Берлина, использовавшая ртутные вентили (Проект Эльба), но вследствие краха Третьего Рейха в 1945 проект не был завершен[8]. Использование кабеля объяснялось тем, что во время военного времени подземный кабель будет менее заметной целью бомбардировок. Оборудование было вывезено в Советский Союз и там было введено в эксплуатацию в 1950 году[9]. Дальнейшее использование ртутных вентилей в 1954 г. положило начало современным высоковольтным ЛЭП постоянного тока. Первая такая ЛЭП была создана компанией ASEA между материковой Швецией и островом Готланд. Ртутные вентили использовались на всех ЛЭП, строившихся до 1975 г., но позднее были вытеснены полупроводниковыми приборами. С 1975 по 2000 гг. для преобразования тока широко применялись тиристоры, которые сейчас активно вытесняются полевыми транзисторами[10]. С переходом на более надёжные полупроводниковые приборы были проложены десятки подводных высоковольтных ЛЭП постоянного тока. На данный момент в мире осталось всего две ЛЭП с преобразователями на ртутных вентилях, все остальные были демонтированы или заменены преобразователями на тиристорах. Ртутные вентили используются на ЛЭП между Северным и Южным островами Новой Зеландии и ЛЭП Vancouver Island в Канаде. Основным преимуществом высоковольтных ЛЭП постоянного тока является возможность передавать большие объёмы электроэнергии на большие расстояния с меньшими потерями, чем у ЛЭП переменного тока. В зависимости от напряжения линии и способа преобразования тока потери могут быть снижены до 3 % на 1000 км. Передача энергии по высоковольтной ЛЭП постоянного тока позволяет эффективно использовать источники электроэнергии, удалённые от энергоузлов нагрузки. В ряде случаев высоковольтная ЛЭП постоянного тока более эффективна, чем ЛЭП переменного тока: Длинные подводные кабели имеют высокую ёмкость. В то время как этот факт имеет минимальную роль для передачи электроэнергии на постоянном токе, переменный ток приводит к зарядке и разрядке ёмкости кабеля, вызывая дополнительные потери мощности. Кроме того, мощность переменного тока расходуется на диэлектрические потери. Высоковольтная ЛЭП постоянного тока может передавать бо́льшую мощность по проводнику, так как для данной номинальной мощности постоянное напряжение в линии постоянного тока ниже, чем амплитудное напряжение в линии переменного тока. Мощность переменного тока определяет действующее значение напряжения, но оно составляет только приблизительно 71 % максимального амплитудного напряжения, которое и определяет фактическую толщину изоляции и расстояние между проводниками. Поскольку у линии постоянного тока действующее значение напряжения равно амплитудному, становится возможным передавать на 41 % больше мощности по существующей линии электропередачи с проводниками и изоляцией того же размера, что на переменном токе, что снижает затраты. Поскольку высоковольтная ЛЭП постоянного тока допускает передачу энергии между несинхронизированными распределительными системами переменного тока, это позволяет увеличить устойчивость системы, препятствуя каскадному распространению аварии с одной части энергосистемы на другую. Изменения в нагрузке, приводящие к десинхронизации отдельных частей электрической сети переменного тока, не будут затрагивать линию постоянного тока, и переток мощности через линию постоянного тока будет стабилизировать электрическую сеть переменного тока. Величину и направление перетока мощности через линию постоянного тока можно непосредственно регулировать и изменять для поддержания необходимого состояния электрических сетей переменного тока с обоих концов линии постоянного тока. Основным недостатком высоковольтной ЛЭП постоянного тока является необходимость преобразования типа тока из переменного в постоянный и обратно. Используемые для этого устройства требуют дорогостоящих запасных частей, так как, фактически, являются уникальными для каждой линии.[источник не указан 1143 дня] Преобразователи тока дороги и имеют ограниченную перегрузочную способность. На малых расстояниях потери в преобразователях могут быть больше, чем в аналогичной по мощности ЛЭП переменного тока.[источник не указан 1143 дня] В отличие от ЛЭП переменного тока, реализация мультитерминальных ЛЭП постоянного тока крайне сложна, так как требует расширения существующих схем до мультитерминальных. Управление перетоком мощности в мультитерминальной системе постоянного тока требует наличия хорошей связи между всеми потребителями. Выключатели цепей постоянного тока высокого напряжения имеют более сложное устройство, так как перед размыканием контактов нужно уменьшить ток в цепи до нуля, иначе образуется электрическая дуга, приводящая к чрезмерному износу контактов. Разветвлённые линии редки. Одна из них работает в системе Hydro Quebec — New England от Radisson к Sandy Pond[12]. Другая система — ЛЭП, соединяющая Сардинию и материковую Италию, которая была перестроена в 1989, чтобы выдавать мощность на остров Корсика[13]. Обычно разработчики высоковольтных ЛЭП постоянного тока, такие как Alstom Grid, Siemens и ABB, не публикуют информацию о стоимости проекта, так как эти сведения составляют коммерческую тайну. Стоимость широко меняется в зависимости от специфических особенностей проекта, таких как номинальная мощность, длина линии, воздушный или подводный способ прокладки трассы, стоимость земли, и изменение электрической сети переменного тока каждого конца линии. Может потребоваться детальное сравнение стоимости линии постоянного тока против стоимости линии переменного тока. Там, где технические преимущества линии постоянного тока не играют роли, выбор делается по экономическому сравнению вариантов. Основываясь на некоторых проектах, можно выделить некоторую информацию о стоимости проекта ЛЭП постоянного тока: Для 8-ГВт 40-км линии, проложенной под Ла-Маншем, приблизительные затраты на первичное оборудование для биполярной HVDC линии на 500 кВ мощностью 2000 МВт (исключая подъездные пути, береговые работы, согласование, технику, страхование, и т. д.) составили: преобразовательные станции — ~£110 M, подводный кабель + монтаж — ~£1 M/km[значимость факта?]. Так, для четырёхлинейной ЛЭП между Англией и Францией мощностью 8 ГВт стоимость установочных работ составила немного более £750 M. Также £200-300 M были израсходованы на дополнительные береговые работы[14][значимость факта?]. Ранее в линиях HVDC использовали ртутные выпрямители, которые были ненадёжны. Два устройства HVDC, использующие ртутные выпрямители, всё ещё в процессе эксплуатации (на 2008 год). Тиристоры были впервые использованы в устройствах HVDC в 1960-х. Тиристор — полупроводниковое устройство, подобное диоду, но с дополнительным выводом — управляющим электродом, который используется для включения прибора в определенный момент времени. Также применяются биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ), которые имеет лучшую управляемость, но большую стоимость. Поскольку напряжение в устройствах HVDC в некоторых случаях доходит до 800 кВ, превышая напряжение пробоя полупроводникового прибора, преобразователи HVDC построены с использованием большого количества последовательно соединённых полупроводниковых приборов. Низковольтные управляющие цепи, используемые для включения и выключения тиристоров, должны быть гальванически развязаны от высоких напряжений линии электропередачи. Обычно такая развязка оптическая, прямая или непрямая. В непрямой системе управления низковольтная управляющая электроника посылает световые импульсы по оптоволокну к электронике управления высоким напряжением. Прямой вариант обходится без электроники на высоковольной стороне: световые импульсы от управляющей электроники, непосредственно переключают фототиристоры. Переключающий элемент в сборе, независимо от его конструкции, обычно называется вентилем. В выпрямлении и инверсии используются по существу одни и те же агрегаты. Многие подстанции настроены таким образом, чтобы они могли работать и как выпрямители, и как инверторы. Со стороны линии переменного тока набор трансформаторов, часто из трёх отдельных однофазных трансформаторов, развязывает преобразовательную станцию от сети переменного тока, обеспечивая заземление и гарантируя корректное постоянное напряжение. Выходы этих трансформаторов подключены к выпрямителям по мостовой схеме, сформированной большим числом вентилей. Базовая конфигурация выпрямителя содержит шесть вентилей. Схема работает с фазовым сдвигом в шестьдесят градусов, поэтому в выпрямленном напряжении содержится значительное число гармоник. Для улучшения гармонического состава применяется схема с 12 вентилями (двенадцатиимпульсный режим). Преобразовательный трансформатор имеет две вторичные обмотки (или используются два трансформатора), одна из которых имеет соединение «звезда», а другая — «треугольник», тем самым обеспечивая сдвиг фазы в 30 градусов между напряжениями на вторичных обмотках трансформатора. К каждой из вторичных обмоток подключен выпрямительный мост, содержащий 6 вентилей, выводы постоянного тока которых соединены. Тем самым обеспечивается двенадцатиимпульсный режим с лучшим гармоническим составом. В дополнение к преобразовательным трансформаторам, наличие реактивной составляющей линии помогает фильтровать гармоники. В монополярной схеме один из выводов выпрямителя заземляют. Другой вывод, с электрическим потенциалом выше или ниже заземлённого, связан с линией электропередачи. Заземлённый вывод может быть связан или не связан с соответствующим выводом инверторной станции посредством второго проводника. При отсутствии второго металлического проводника обратный ток протекает в земле между заземлёнными выводами двух подстанций. Таким образом, это однопроводная схема с земным возвратом. Проблемы, которые создает ток, протекающий в земле или воде, включают: Эти воздействия могут быть устранены установкой металлического обратного проводника между заземлёнными выводами обоих преобразователей монополярной линии электропередачи. Так как эти выводы заземлены, нет необходимости в установке изоляции обратного провода на полное напряжение передачи, что делает обратный провод менее дорогостоящим, чем проводник высокого напряжения. Решение об использовании металлического обратного провода основывается на экономических, технических и экологических факторах[15]. Современные монополярные системы воздушной сети передают примерно 1500 МВт. При использовании подземного или подводного кабеля обычное значение составляет 600 МВт. Большинство монополярных систем разработаны для будущего расширения до биполярной схемы. Опоры линии электропередачи могут быть разработаны так, чтобы нести два проводника, даже если первоначально используется только один провод в монополярной системе. Второй проводник не используется или используется параллельно с другим (как в случае Балтийского кабеля (англ.)русск.). В биполярной передаче используется пара проводников, противоположной полярности, каждый под высоким напряжением относительно земли. Стоимость биполярной линии электропередачи выше монополярной схемы с обратным проводом, так как оба проводника должны иметь изоляцию на полное напряжение. Однако преимущества биполярной передачи делают её более привлекательной по сравнению с монополярной. При нормальной нагрузке в земле протекают незначительные токи, как и в случае монополярной передачи с металлическим обратным проводом. Это уменьшает потери в земле и снижает экологическое воздействие. При аварии на одной из линий биполярной системы она может продолжать работать, передавая приблизительно половину номинальной мощности по неповреждённой линии в монополярном режиме с использованием земли в роли обратного проводника. На очень неблагоприятной местности второй проводник может быть проведён на независимом наборе опор ЛЭП, чтобы при повреждении одной из линий часть мощности передавалась потребителю. Так как для данной номинальной мощности по каждому проводнику биполярной линии протекает только половина тока монополярной линии, стоимость каждого проводника меньше по сравнению с высоковольтным проводником монополярной линии той же мощности. Биполярное устройство также может быть дополнительно оснащено металлическим обратным проводником. Биполярные устройства могут передавать до 3200 МВт на напряжении +/-600 кВ. Подводная кабельная линия, первоначально сооруженная как монополярная, может быть модернизирована дополнительными кабелями и работать в биполярном режиме. Вставка постоянного тока является станцией, в которой и инверторы и выпрямители находятся в одном месте, обычно в одном и том же здании. Линия постоянного тока выполняется настолько короткой, насколько возможно. Вставки постоянного тока используются для: соединения магистральных линий различной частоты (как в Японии), соединения двух электрических сетей той же самой номинальной частоты, но разных нефиксированных фазовых сдвигов (как до 1995/96 в коммуне Этценрихт). Величина постоянного напряжения в промежуточной схеме вставки постоянного тока может быть выбрана свободно из-за малой длины линии. Обычно постоянное напряжение выбирают настолько низким, насколько возможно, чтобы построить меньший зал для преобразователей и избежать последовательных соединений вентилей. По этой же причине во вставке постоянного тока используют сильноточные вентили. Самая общая конфигурация линии HVDC — это две преобразовательные станции инвертор/выпрямитель, связанные воздушной линией. Такая же конфигурация обычно используется в соединении несинхронизированных энергосистем, в передаче энергии на большие расстояния, и в случае использования подводных кабелей. Мультитерминальная HVDC линия, соединяющая более двух пунктов, редка. Конфигурация мультитерминальной системы может быть последовательной, параллельной, или гибридной (последовательно-параллельной). Параллельная конфигурация чаще используется для передачи энергии от больших электростанций, а последовательная — от менее мощных электростанций. Например, система Quebec-New England мощностью 2000 МВт, открытая в 1992, в настоящее время является крупнейшей мультитерминальной HVDC системой в мире[16]. Запатентованная в 2004 году схема предназначена для перевода существующих линий электропередачи переменного тока на HVDC. Два из трех проводников схемы работают в биполярном режиме. Третий проводник используется как параллельный монополь, оборудованный реверсными вентилями (параллельными вентилями, включенными в обратной полярности). Параллельный монополь периодически уменьшает ток от одного полюса или другого, переключая полярность на несколько минут. Без изменения полярности в системе с параллельным монополем, который был бы загружен на +/-100 % по нагреву, биполярные проводники были бы нагружены или на 137 % или на 37 %. В случае с изменяющейся полярностью, суммарный среднеквадратичный тепловой эффект такой же, как и в случае, если бы каждый из проводников работал при номинальном токе. Это позволяет пропускать большие токи по биполярным проводникам, и наиболее полно использовать третий проводник для передачи энергии. Даже когда энергопотребление низкое, высокие токи могут циркулировать по проводам линии для удаления с них льда. Преобразование существующей линии переменного тока в трёхполярную систему позволяет передавать до 80 % больше мощности при том же самом фазном напряжении с использованием той же самой линии передачи, опор и проводников. Некоторые линии переменного тока не могут быть нагружены до их теплового предела из-за проблем устойчивости системы, надежности и реактивной мощности, которые не существуют в HVDC линии. Трёхполярная система работает без обратного провода. Так как авария одного полюса преобразователя или проводника приводит только к малой потере производительности, а обратный ток, протекающий в земле, не возникает, надежность этой схемы высока, без времени, требуемого на переключение. На 2005 год не было преобразований существующих линий переменного тока в трёхполярную систему, хотя линия электропередачи в Индии была преобразована в биполярную HVDC. Коронный разряд — это характерная форма самостоятельного газового разряда, возникающего в резко неоднородных полях. Это явление может вызвать значительные потери мощности, создавать слышимые и радиочастотные помехи, производить ядовитые смеси, такие как оксиды азота и озон, создавать видимое свечение. Линии электропередачи и переменного и постоянного тока могут создавать коронные разряды, в первом случае в форме колеблющихся частиц, в последнем — постоянного потока. Коронный разряд вызывает потери мощности, которые могут составлять примерно половину от всех потерь на единицу длины линии переменного тока высокого напряжения, несущего то же самое количество мощности. В монополярной передаче выбор полярности проводника определяется степенью создания коронных разрядов, влияния на окружающую среду. Отрицательные коронные разряды производят значительно больше озона чем коронные разряды положительной величины, воздействуя на здоровье. Использование напряжения положительной величины уменьшает объём создаваемого озона монополярной линии HVDC. Способность управления потоком мощности, соединение несинхронизированных систем переменного тока, эффективное использование при передаче энергии подводными кабелями делают HVDC системы привлекательными для использования на межнациональном уровне. Ветроэлектростанции часто располагаются на расстоянии 10-12 км от берега (а иногда и дальше) и требуют подводных кабелей и синхронизации полученной энергии. При передаче энергии на очень большие расстояния, например в отдалённые районы Сибири, Канады и скандинавского севера, выбор обычно склоняется в сторону меньшей стоимости линии HVDC. Другие применения HVDC систем были отмечены выше. Линии электропередачи переменного тока могут связывать только синхронизированные электрические сети переменного тока, которые работают на той же самой частоте и в фазе. Много зон, которые желают поделиться энергией, имеют несинхронизированные электрические сети. Энергосистемы Великобритании, северной Европы и континентальной Европы не объединены в единую синхронизированную электрическую сеть. У Японии есть электрические сети на 60 Гц и на 50 Гц. Континентальная Северная Америка, работая на частоте 60 Гц, разделена на области, которые несинхронизированы: Восток, Запад, Техас, Квебек и Аляска. Бразилия и Парагвай, которые совместно используют огромную гидроэлектростанцию Итайпу, работают на 60 Гц и 50 Гц соответственно. Устройства HVDC позволяют связать несинхронизированные электрические сети переменного тока, а также добавить возможность управления напряжением переменного тока и потоком реактивной мощности. Генератор, связанный длинной линией электропередачи переменного тока, может стать неустойчивым и выпасть из синхронизации с отдаленной энергосистемой переменного тока. Линия HVDC может сделать выполнимым использование удаленных электростанций. Ветряные электростанции, расположенные на расстоянии от берега, могут использовать устройства HVDC, чтобы собрать энергию у большого числа несинхронизированных генераторов для передачи на берег подводным кабелем. Однако, обычно линия питания HVDC связывает две области распределения мощности энергосистемы переменного тока. Устройства, выполняющие преобразование между переменным и постоянным токами, значительно увеличивают стоимость передаваемой энергии. Выше определенного расстояния (приблизительно 50 км для подводных кабелей, и примерно 600—800 км для воздушных линий), меньшая стоимость электрических проводников HVDC перевешивает стоимость электроники. Преобразовательная электроника также предоставляет возможность эффективно управлять энергосистемой посредством управления величиной и перетоком мощности, что дает дополнительное преимущество существования HVDC линий — потенциальное увеличение устойчивости энергосистемы. Развитие биполярных транзисторов с изолированным затвором (IGBT) и запираемых тиристоров (GTO) сделало малые системы HVDC экономичнее. Они могут быть установлены в существующих энергосистемах переменного тока для стабилизации мощности без увеличения тока короткого замыкания, как в случае установки дополнительной линии электропередачи переменного тока. Такие устройства разрабатываются фирмами АВВ и Siemens и называются «HVDC Light» и «HVDC PLUS» соответственно. Использование таких приборов расширило использование HVDC до блоков в несколько десятков мегаватт и линий в несколько километров воздушной линии. Разница между двумя технологиями — в понятии автономного инвертора напряжения (VSI), тогда как «HVDC Light» использует широтно-импульсную модуляцию, «HVDC PLUS» выполнен на многоуровневом инверторе. ru-wiki.org Cтраница 1 Высоковольтные линии передачи объединяют электростанции обширных районов страны, образуя энергетическую систему. Созданы энергосистемы Сибири, Средней Азии, Европейской части СССР. Объединение этих энергосистем завершает создание Единой энергетической системы СССР. Она связывает густонаселенные районы европейской части страны и Средней Азии с мощными источниками энергии Сибири. [1] Высоковольтные линии передачи создают вокруг себя электромагнитное поле, которое влияет на расположенные вблизи проводники и линии связи, вызывая в последних помехи. Во время нормальной работы высоковольтной линии, а особенно при коротких замыканиях и коммутационных процессах в соседних линиях связи ( даже расположенных на значительном расстоянии) возникают напряжения, которые заметно нарушают нормальную работу чувствительной телефонной и телеграфной аппаратуры. Рассмотрим сначала помехи, обусловленные действием электростатического поля, связанного с высоковольтной линией. [2] Часто высоковольтные линии передач проходят рядом с жилой застройкой и даже пересекают ее. [3] Часто высоковольтные линии передач проходят рядом, с жилой застройкой и даже пересекают ее. [4] Высоковольтные линии передач большой протяженности, в том числе для устройств электрической тяги и автоблокировки, пересекающие низковольтные линии СЦБ и связи или идущие им параллельно, оказывают на последние опасные и мешающие влияния. [5] Почему высоковольтные линии передачи элект роэнергии имеют два дополнительных провода, не изолированных от стальных опор линии и расположенных выше основных проводов. [6] Почему высоковольтные линии передачи электроэнергии имеют два дополнительных провода, не изолированных от стальных опор линии и расположенных выше основных проводов. [7] На высоковольтных линиях передачи применяются специальные ролики с ледорезами, которые прокатываются по проводу, срезая гололед. [8] Материал проводов высоковольтной линии передачи следует выбирать применительно к местным условиям на основании электрического, механического и технико-экономического расчетов с учетом устойчивости того или иного металла по отношению к коррозии. [9] Профессиональная экспозиция, возникающая вблизи высоковольтных линий передач, зависит от расположения рабочего либо на земле, либо на проводнике во время работы на линии под высоким напряжением. При работе в условиях напряжения на линии для уменьшения напряженности электрического поля и плотности токов в теле до значений, аналогичных значениям при работе на земле, может использоваться защитная одежда. Защитная одежда не ослабляет воздействия магнитных полей. [11] Вредное действие короны вокруг проводов высоковольтных линий передачи проявляется в возникновении вредных токов утечки. Для их снижения провода высоковольтных линий делаются толстыми. Коронный разряд, являясь прерывистым, становится также источником радиопомех. [12] При коротком замыкании на конце высоковольтной линии передачи возникающие токи достигают нескольких тысяч ампер и индуктируют в проводах связи напряжения в несколько сот вольт. [14] Вредное действие короны вокруг проводов высоковольтных линий передачи проявляется в возникновении вредных токов утечки. Для их снижения провода высоковольтных линий делаются толстыми. Коронный разряд, являясь прерывистым, становится также источником радиопомех. [15] Страницы: 1 2 3 4 www.ngpedia.ru В связи с тей, что для работы НПЗ требуется значительное количество тепловой энергии (пара и горячей воды), мощность ТЭЦ определяется обычно по расходам пара и тепловой энергии для нужд завода. При этом общая электрическая мощность ТЭЦ чаще всего значительно превышает максимально потребляемую заводом мощность и избыточная электрическая энергия передается по высоковольтным линиям энергосистемы на другие объекты района или города. [c.136] Питание подстанций на 35 и 110 кВ в основном осуществляется по воздушным линиям в двухцепном исполнении. Электроснабжение объектов нефтедобычи и бурения скважин выполнено с помощью распределительных сетей напряжением 6 —10 кВ. Общая длина высоковольтных линий напряжением 6 —10 кВ в 1980 г. составила 7580 км. Кроме того, имеется около 310 км кабельных линий напряжением 6 кВ и 5570 км кабельных линий напряжением до 1000 В. [c.89] При работе радиостанций наблюдается снижение или искажение громкости сигнала (передачи) в тех случаях, когда аварийная машина находится как бы в заэкранированном месте, например среди многоэтажных домов, под горой (по отношению к ЦП), под проводами трамвая, троллейбуса или высоковольтной линии электропередачи, а также когда на пути сигнала (между машиной и ЦП) находится мощный энергоисточник или энергопотребитель (ТЭЦ или промышленное предприятие). [c.75] На работающей высоковольтной линии электропередачи эффективную продольную напряженность поля Ев можно измерить при помощи изолированной проволоки, проложенной на расстоянии а ог проводов (в соответствии с трассой трубопровода). Проволока должна иметь длину I, равную расстоянию между мачтами (соседними опорами) или кратную этому расстоянию. На одном конце эту проволоку соединя-тат к стержневому электроду (пике), погруженному в грунт, а на другом конце при помощи достаточно высокоомного прибора измеряют напряжение и по отношению к другому стержневому электроду, тоже погруженному в грунт. Получающееся значение Ев =И11 относится к рабочему току 1в, текущему в момент измерения. При линейном пересчете на максимально возможный рабочий ток и подстановке этого значения в уравнения (23.1) — (23.3) получаются примерно фактически ожидавшиеся значения ив и 1/л , поскольку зависимость сопротивления изоляции трубопровода от напряжения при величине напряжения до нескольких сотен вольт еще ощутимо не проявляется и поскольку напряжение прикосновения ив согласно разделу 23.3.5 не должно превышать 65 В. [c.437] Сработала защита от прикосновения, сработали выключатели схем контроля тока утечки или аварийного потенциала, возник дефект изоляции, произошел удар молнии или было воздействие высоковольтной линии [c.217] Включить автомат, заменить плавкий предохранитель, искать причину неисправности Измерить сопротивление изоляции, установить разрядник катодного падения потенциала для защиты от удара молнии или от воздействия высоковольтных линий, проконтролировать сопротивление на вспомогательном заземлителе [c.217] В случае трубопроводов, находящихся в зоне влияния высоковольтных линий, при неисправности высоковольтной системы возможно кратковременное появление очень высокого переменного напряжения между [c.222] При параллельном близком расположении трубопроводов большой протяженности и воздушных высоковольтных линий электропередач [c.222] На складах горючих жидкостей класса опасности АП1 достаточно иметь закрытые пожаробезопасные искровые разрядники, которые должны срабатывать до пробоя изолирующего фланца. Если склад горючих материалов располагается поблизости от заземления мачт высоковольтных линий, то необходимо особо тщательно проверить, не имеется ли (недопустимой) близости по нормативам АББ [14]. [c.282] Однако и высоковольтные установки могут испытывать неблагоприятное воздействие от трубопроводов. Стальные трубопроводы обычно снабжают системой катодной защиты от коррозии. Однако ввиду очень хорошего качества электрической изоляции — покрытия труб — требуемый защитный ток очень невелик, и поэтому вредного воздействия на находящиеся поблизости высоковольтные заземлители едва ли можно ожидать. Все же анодные заземлители систем катодной защиты не следует располагать поблизости от мачт или заземлителей высоковольтных линий электропередач, так как через заземляющий (грозозащитный) трос вытекают блуждающие токи, которые могут оказать вредное влияние на сооружения, расположенные на некотором отдалении (см. раздел 11.3.3). [c.425] По рис. 23.18 можно оценить допустимый угол пересечения трубопровода и высоковольтной линии. [c.440] При этом эквивалентное сближение трубопровода и высоковольтной линии следует выбирать так, чтобы результаты получились с запасом. Более точные расчеты весьма громоздки и их целесообразно проводить с применением ЭВМ [20]. [c.441] Подключение заземлителей к трубопроводу соответствует снижению удельного электросопротивления изоляции трубопровода Гц. Необходимо равномерное распределение заземлителей вдоль всей области влияния высоковольтной линии, поскольку ток короткого замыкания на землю может появиться в любом месте высоковольтной линии и по- [c.442] Подключение заземлителей к трубопроводу необходимо в пределах участка 1 км от высоковольтной линии при кратковременном воздействии (влиянии токов короткого замыкания) и 0,4 км при длительном воздействии (влиянии рабочих токов), считая от середины [c.443] Вместо подключения к трубопроводу распределенных заземлителей с обеих сторон области сближения на характерной длине можно также расположить на концах зоны сближения с высоковольтной линией по одному сосредоточенному заземлителю, сопротивление растеканию тока в землю с которых принимаются такими, что получается завершение трубопровода волновым сопротивлением 121. [c.444] Магниевые протекторы непригодны для катодной защиты от коррозии трубопроводов, испытывающих влияние высоковольтных линий. При наложении переменного напряжения, превышающего примерно 10 В, на границе раздела фаз магний — грунт наблюдается эффект выпрямления, что приводит к уменьшению защитного тока, а при более высоких напряжениях может даже вызвать изменение полярности тока (см. раздел 11.3.1). [c.444] Все последующие расчеты могут быть выполнены по формулам, приведенным в разделе 23.3.1. При этом следует учитывать, что высокое напряжение прикосновения может возникнуть только в течение короткого времени (нескольких десятых долей секунды), пока не произойдет аварийное ускоренное отключение высоковольтной воздушной линии. Кроме того, расчеты дают существенно завыш ге -значения, поскольку в них не учитывается зависимость сопротИ Л Йя заземления трубопровода от величины напряжения. В случае трубопроводов с битумной изоляцией можно исходить из того, что получается естественное ограничение напряясения и более высокие напряжения прикосновения, чем 1200 (или в крайнем случае 1500) В невозможны даже и при неблагоприятных условиях (большая длина участка параллельного прохождения высоковольтной линии и трубопровода при малом расстоянии между ними и большие токи короткого замыкания на землю). Естественное ограничение напряжения может ожидаться и на трубопроводах с полимерной изоляцией. Однако здесь возможные напряжения прикосновения выше и при большом удельном электросопротивлении изоляции могут достигать нескольких киловольт. [c.436] Для пояснения изложенного, на рис. 23.19 показано рассчитанное изменение напряжения прикосновения С/в и тока в трубопроводе (/н( на участке параллельного расположения, где трубопровод испытывает влияние рабочих токов высоковольтной линии (для конкретного примера). [c.444] Предприятия химической промышленности выбрасывают в атмосферу в значительных количествах вредные газы и пыли. К их числу относятся сернистый ангидрид, окислы азота, туман серной кислоты, фтор, хлор, сероводород, окись углерода, пыли минеральных удобрений—фосфоритная и суперфосфатная, сажа и многие другие вещества. Большинство отходящих газов и пылей приносит ущерб народному хозяйству. Некоторые из них агрессивно действуют на строительные конструкции, разрушая бетон, железные крыши, фермы мостов, мачты линий электропередач. Пыль и сажа, осаж-даясь на изоляторах, могут вызвать аварии на высоковольтных линиях, попадаЯТ машины и механизмы, они ускоряют изяоС трущихся частей, понижают прозрач- [c.255] Зашита от коррозии стальных тросов и деталей контактной сети злектрофицирован ных железных дорог Зашита от коррозии грозозащитных тросов и арматуры высоковольтных линий электропередач, маш№ и механизмов, хранящихся и эксплуатируемых на открытом воздухе Смазывание малокалиберных спортивных патронов [c.349] Для обеспечения необходимых параметров защитных заземлений в период грозовых ударов, при аварийном и вынужденном режимах работы высоковольтных линий электропередачи предлагаемые схемы защиты были испы-тану на импульсную прочность при максимально допустимом сквозном токе и на динамическую прочность [181. [c.22] Рис, 23.2. Ток зарядки емкости С,г при прикосновении к трубопрово ду а — расстояние между трубо проводом и высоковольтной ЛИНН ей электропередачи / — длина тру бопровода / — ток зарядки трубо провода (2п1С12/(1-1-С 2/С2о)) [c.425] chem21.info Около девяти лет назад около моего двора провели высоковольтные линии передач, напряжение которых составляло около 10кв. После чего у меня часто болела голова, и поднималось давление. Я думал, что это возрастное, так как мне 56, но такие симптомы наблюдались у детей и внуков, которые приезжали в гости. Ответьте, пожалуйста, на каком расстоянии должна размещаться высоковольтная линии от жилых домов и как она влияет на здоровье человека? После того, как мы получили письмо, мы сразу же позвонили в зональный центр гигиены, который находится около места проживания отправителя письма. Нам ответили, что необходимое оборудование для замера есть, и они могут прямо на месте проверить информацию, описанной женщиной. Дабы защитить людей от воздействия на них электрического поля, создаваемое линиями воздушных передач, установлены санитарные зоны, территория около линий высоковольтных электропередач, возле которых запрещена некоторая деятельность человека, а также проживание. Размеры санитарных зон устанавливают, исходя из напряжения сети, и изменяется измерениями напряжения электропередач. Условием для начала организации санитарной зоны и её изменении может являться напряжение в 1кв/м. Воздушные линии электропередач не требуют создания около себя различных санитарных зон и не требуют каких-либо гигиенических мер, так как не могут создать напряжение 1кв/м и более. Так как напряжение в 1кв/м не может влиять на самочувствие и здоровье самого человека в течение всей его жизни. Далее мы увидим результаты исследования и различных измерений, которые были проведены возле дома автора письма в нашу редакцию. Напомним, что её дом располагается в опасной близи к высоковольтным линиям электропередач. После исследований было выяснено, что само напряжение электрического поля в жилом доме и во дворе не смогло превысить 0.002 кв/м. Это число не превышает 1кв/м. Значит, воздушная линия высоковольтных электропередач никак не влияет на здоровье людей, которые проживают на данной территории. Электробезопасность. Защитная зона высоковольтных линий электропередач напряжением до 20 киловольт составляет 10 м, особенно если там применяется изолятор шф. Расстояние от самого крайнего провода линии высоковольтных электропередач к ближайшим жилым домам не должно быть меньше чем 3 м. Рекомендовано 4 м. Контроль защитных зон осуществляет организация, которая содержит линию высоковольтных электропередач. yuschenko.com.ua Кремниевые полупроводниковые приборы могут быть использованы для изготовления высоковольтных выпрямительных блоков для современных линий электропередачи постоянного тока.
[c.284] Пробой газообразных диэлектриков. Воздух служит внешней изоляцией электроизоляционных узлов трансформаторов, высоковольтных выключателей, изоляторов линий электропередачи и других электротехнических устройств. Воздух и другие газообразные диэлектрики используют в изоляции конденсаторов, кабелей, рас-
[c.171] В связи с ростом потребности отечественной энергетики в мощных высоковольтных трансформаторах в Москве был создан трансформаторный завод, который в 1929 г. начал выпускать продукцию. В 1933 г. завод изготовил для линии электропередачи Свирь — Ленинград 14 однофазных трансформаторов мощностью по 20 тыс. ква на напряжение 220 кв, а в 1937 г.— группу однофазных трансформаторов для линии электропередачи Днепр — Донбасс мощностью 120 тыс. ква. Общий выпуск силовых трансформаторов в 1940 г. составил 3,5 млн. кет [9].
[c.96] Для обеспечения необходимых параметров защитных заземлений в период грозовых ударов, при аварийном и вынужденном режимах работы высоковольтных линий электропередачи предлагаемые схемы защиты были испы-тану на импульсную прочность при максимально допустимом сквозном токе и на динамическую прочность [181.
[c.22] У трубопроводов с катодной защитой, находящихся в зоне влияния высоковольтных воздушных линий электропередач или электрифицированных участков железных дорог на переменном токе, на потенциал труба — грунт накладывается индуцированное напряжение переменного тока. Это напряжение может значительно исказить результат измерения потенциала, если, например, индуцированное напряжение порядка
[c.99] При параллельном близком расположении трубопроводов большой протяженности и воздушных высоковольтных линий электропередач
[c.222] Однако и высоковольтные установки могут испытывать неблагоприятное воздействие от трубопроводов. Стальные трубопроводы обычно снабжают системой катодной защиты от коррозии. Однако ввиду очень хорошего качества электрической изоляции — покрытия труб — требуемый защитный ток очень невелик, и поэтому вредного воздействия на находящиеся поблизости высоковольтные заземлители едва ли можно ожидать. Все же анодные заземлители систем катодной защиты не следует располагать поблизости от мачт или заземлителей высоковольтных линий электропередач, так как через заземляющий (грозозащитный) трос вытекают блуждающие токи, которые могут оказать вредное влияние на сооружения, расположенные на некотором отдалении (см. раздел 11.3.3).
[c.425] Мешающее индуктивное влияние на трубопроводы возможно только при тесном сближении на большой длине или параллельном прохождении с высоковольтными воздушными линиями электропередач или с контактными проводами железных дорог с тягой на переменном токе. Для кабелей телефонной связи эта проблема известна примерно с 1920 г., для трубопроводов она приобретает все большее значение в связи с увеличением рабочих токов и токов короткого замыкания в электрических установках и с улучшением качества изоляционного покрытия трубопроводов. Электромагнитные поля переменных токов, текущих в высоковольтных воздушных линиях или в контактных проводах железных дорог, наводят в близрасположенных проводниках электрического тока (независимо от того, находятся ли они на поверхности или под землей) соответствующее напряжение, которое при сквозном электрическом соединении всех труб трубопровода влечет за собой в появление токов вдоль трубопровода и ощутимой разности потенциалов между трубопроводом и окружающим его грунтом.
[c.429] На работающей высоковольтной линии электропередачи эффективную продольную напряженность поля Ев можно измерить при помощи изолированной проволоки, проложенной на расстоянии а ог проводов (в соответствии с трассой трубопровода). Проволока должна иметь длину I, равную расстоянию между мачтами (соседними опорами) или кратную этому расстоянию. На одном конце эту проволоку соединя-тат к стержневому электроду (пике), погруженному в грунт, а на другом конце при помощи достаточно высокоомного прибора измеряют напряжение и по отношению к другому стержневому электроду, тоже погруженному в грунт. Получающееся значение Ев =И11 относится к рабочему току 1в, текущему в момент измерения. При линейном пересчете на максимально возможный рабочий ток и подстановке этого значения в уравнения (23.1) — (23.3) получаются примерно фактически ожидавшиеся значения Ub и 1/л , поскольку зависимость сопротивления изоляции трубопровода от напряжения при величине напряжения до нескольких сотен вольт еще ощутимо не проявляется и поскольку напряжение прикосновения [Uв согласно разделу 23.3.5 не должно превышать 65 В.
[c.437] СССР опережает зарубежные фирмы в создании и производстве высоковольтного оборудования. Как известно, в нашей стране действуют магистральные линии электропередачи переменного тока напряжением 500 и 750 кВ. Завершаются работы по созданию электрооборудования напряжением 1150 кВ.
[c.39] Создание линий электропередачи постоянного тока напряжением 2500 кВ потребует решения ряда крупных научно-технических проблем. Необходимо провести комплекс исследований и разработку высоковольтного и преобразовательного оборудования, а также расчет режима электропередачи постоянного тока напряжением 2250—2500 кВ. В этом аспекте следует провести технико-экономическое обоснование электропередачи постоянного тока на указанное напряжение и пропускной способностью от 13 до 40 млн. кВт. Предстоит также разработать технические требования к основному электрооборудованию на эти уровни напряжений и мощностей.
[c.245] При необходимости производства работ краном на расстоянии ближе 30 м от крайнего провода линии электропередачи крановщику должен быть выдан наряд-допуск, определяющий безопасные условия такой работы. Наряд-допуск должен быть подписан главным инженером или главным энергетиком предприятия или организации, являющейся владельцем крана. При производстве работ в охранной зоне линий электропередачи или в пределах, установленных Правилами охраны высоковольтных электрических сетей разрывов, наряд-допуск может быть выдан только при наличии разрешения организации, эксплуатирующей линию электропередачи.
[c.552] Процесс роста высоковольтных линий электропередач как по общей протяженности, так и по напряжению является характерным не только в настоящее время, но и в перспективе, при этом в р.чде развитых стран мира и Европы (СССР, США, Канада, Франция и др.) подчеркивается необходимость усиления сети системообразующих линий.
[c.107] Электрический разряд в газах бывает и нежелательным явлением, с которым в технике необходимо бороться. Так, например, коронный электрический разряд с проводов высоковольтных линий электропередач приводит к бесполезным потерям электроэнергии. Возрастание этих потерь с увеличением напряжения ставит ггредел на пути дальнейшего увеличения напряжения в линии электропередач, тогда как для уменьшения потерь энергии на нагревание проводов такое повышение весьма желательно.
[c.172] Электротехнический фарфор находит применение для изготовления высоковольтных и низковольтных изоляторов различного типа. К числу высоковольтных изоляторов относятся 1) стационарные для оборудования распределительных устройств и аппаратуры — опорные, проходньк , вводы, маслонаполненные, покрышки разного назначения, 2) линейные для линий электропередачи—подвесные и штыревые. На рис. 6.10 показаны некоторые типы изоляторов, изготовляемые из электротехнического фарфора.
[c.240] До создания Министерства водного хозяйства и энергетики в 1964 г. электроэнергетическое хозяйство страны находилось в ведении 360 муниципальных и частных организаций. В 1948 г. была разработана первая семилетняя программа развития электрификации страны, которая, однако, не предусматривала особенно быстрого развития электроэнергетики. Целью второй семилетней программы (1955—1962 гг.) были координация развития энергетики и строительство плотины на р. Дези на берегу Персидского залива. Третья программа (1962—1968 гг.) предусматривала главным образом строительство высоковольтных линий электропередач протяженностью 1000 км.
[c.192] Великолукский завод высоковольтной аппаратуры (ВЗВА) изготовляет разъединители для включения и отключения под напряжением обесточенных участков линий электропередачи, разрядники для защиты электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжений, отделители и короткозамыкатели. Эти изделия изготовляются заводом на все параметры, необходимые для энергетики.
[c.258] Так, в 1918 г. П. А. Азбукин получает возможность превратить созданную им до Октябрьской революции измерительную лабораторию при Петроградской телеграфной конторе в Научно-испытательную станцию Народного Комиссариата почт и телеграфов, коллектив которой в последующие годы выполнил проектирование и устройство первой в нашей стране высокочастотной телефонной цепи Москва — Ленинград, организацию подтональ-ного телеграфирования по телефонным цепям Москва — Ленинград и Хабаровск — Владивосток, исследование влияния на линии связи первой в Республике высоковольтной линии электропередачи Волхов — Ленинград и другие работы. В 1924 г. коллектив станции под руководством А. П. Азбу-кина и при участии Я. И. Великина разработал первую советскую одноканальную аппаратуру высокочастотного телефонирования по медным цепям, которая тогда же была введена в эксплуатацию на линии Ленинград — Бологое.
[c.308] ЗЭС (защитная электросетевая) (МТРУ 38-1-206—66) защитная водостойкая мягкая вязкая черная мазь. Продукт загз щения цилиндрового масла вапор алюминиевым мылом цфакцип синтетических жирных кислот (4%) и петролатумом (6%,). Температура каплепадения 105° С, пенетрация при 25° С 270—335. Основное назначение — защита от коррозии грозозащитных тросов и арматуры высоковольтных линий электропередач и машин и металлических изделии, хранящихся или работающих иа открытом воздухе, а также в контакте с морской водой и в тропиках. Консервация сохраняется 5—10 лет.
[c.467] Изоляция воздушных линий электропередач вначале была целиком заимствована у телеграфных линий. Первоначально это были штыревые, стеклянные или фарфоровые колоколообразные изоляторы. На рубеже 80—90-х годов потребовалось усиление изоляции специальную выемку в штыревых изоляторах заполняли маслом — так возникли фарфоровомасляные изоляторы. Эмпирически была определена их наиболее рациональная конструктивная форма — с длинными и тонкими фарфоровыми юбками типа Дельта (Германия). Этот изолятор мог быть использован для напряжений 60—70 кВ. Но в начале XX в. при строительстве высоковольтных трасс на одно из первых мест снова выдвинулась проблема линейной изоляции. Недостаточная механическая и электрическая прочность штыревых изоляторов ограничивала пропускную способность электропередач. Благоприятный выход нашел в 1906 г. Хьюлетт он разработал конструкцию подвесных фарфоровых изоляторов, что позволило резко увеличить напряжение электропередач. В 1908—1912 гг. с применением подвесных изоляторов были сооружены первые линии на напряжение 110 кВ в США, а позднее и в Германии. Область применения штыревых изоляторов, как правило, стала ограничиваться 60 кВ и ниже.
[c.78] Другое затруднение на пути введения высоких напряжений возникло в связи с явлением короны на высоковольтных проводах. Коронирование сопровождалось значительной потерей энергии. Первые попытки экспериментально определить потери энергии на корону были предприняты американским исследователем Ч. Скоттом в 1898 г. в линии электропередачи напряжением 20 кВ. Дальнейшие теоретические и экспериментальные
[c.78] Трехсекционная опора высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС на р. Оке, строительство первой секции. Две вспомогательные деревянные башни на трех опорных точках могут передвигаться вдоль внутренней поверхности гиперболоида и служат рабочими лесами. Исторический фотоснимок 1927 — 1929 гг. (Архив Российской Академии наук. 1508-1-86, №5.)
[c.98] Смонтированная трехсекционная опора высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС на р. Оке. Исторический фотоснимок 1927—1929 гг. (Архив Российской Академии наук, 1508-1-90. № 22.)
[c.98] Пятисекционная опора высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС на р. Оке (высота 128 м). Строительство первой секций на круглом ленточном фундаменте. Справа — деревянные вспомогательные башни с рабочими. Исторический фотоснимок 1927-1929 гг. (Архив Российской Академии наук, 1508-1-90, № 1.)
[c.99] Пятйсекционная опора высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС на р. Оке. Подъем пятой секций. Исторической фотоснимок 1927—1929 гг. (Архив Ф. В. Шухова.)
[c.99] Опоры высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС. Вид с р. Оки. (Фотоснимок И. Казуся, 1989 г.)
[c.101] Опоры высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС на р. Оке (на переднем плане трехсекционные, на заднем плане пятисекционные). (Фотоснимок И. Казуся,
[c.102] Пятисекционная опора высоковольтной линии электропередачи НИГРЭС. Вид изнутри. К стержням сетки башни изнутри прикреплены новая лестница (слева вверху) и первоначальная лестница (ниже). Подвешенные металлические люльки служат местами отдыха. (Фотоснимок И. Казуся,
[c.103] Встречаются и труднопредвидимые ситуации. Например, проектируя опорные мачты для высоковольтных линий электропередач или аналогичные конструкции, предназначенные для стран, где живут обезьяны и слоны, приходится учитывать не только климатические особенности, но и повадки этих животных. Обезьяны, например, подражая монтерам, не раз залезали на новые стальные деревья , к проводам и производили короткие замыкания.
[c.82] Планом ГОЭЛРО предусматривалась реконструкция имевшихся станций (план А) и постройка 30 новых крупных районных электростанций (план В) общей мощностью 1 750 000 кет, из них 10 гидроэлектростанций суммарной мощностью 645 ООО кет и 20 тепловых суммарной мощностью 1 105 000 кет. В основу плана ГОЭЛРО были положены следующие основные принципы, предложенные В. И. Лениным 1) использование местного и HHSKoooipTHoro топлива (торфа, антрацитового штыба, подмосковного,угля, сибирских и уральских углей) 2) размещение электростанций вблизи мест добычи топлива, 3) централизация выработки электроэнергии и создание единого энергетического хозяйства путем объединения электростанций высоковольтными линиями электропередачи. Реализация плана была рассчитана на 10—15 лет.
[c.10] С появленр ем электрических машин и высоковольтных линий электропередач, в использовании гидроэнергии открылись неограниченные перспективы и очень скоро во всем мире гидроэнергия стала занимать все более и более видное место в электроснабжении. Дешевая гидроэнергия вызвала к жизни электрохимическую промышленность и другие электроемкие производства. Желание использовать богатые средоточия гидравлической энергии требовало удлинения линий электропередач и повышения их мощности все это повышало напряжение электропередач. Это влияние гидроэнергетики на
[c.13] mash-xxl.infoВысоковольтная линия постоянного тока. Высоковольтные линии
Высоковольтная линия электропередачи - это... Что такое Высоковольтная линия электропередачи?
Высоковольтная линия электропередачи Линия электропередачи напряжением выше 1 кв. В. л. э. бывают воздушные и подземные (подводные). Воздушной В. л. э. называют устройство для передачи и распределения электрической энергии по проводам, расположенным на открытом воздухе и закреплённым на опорах при помощи изоляторов и арматуры. Опоры, изготовленные из дерева, железобетона или металла, отстоят одна от другой на 50—500 м в зависимости от марки провода и типа опоры (см. Опора линий электропередачи (См. Опоры линий электропередачи)). Расстояние от провода до земли составляет не менее 6—8 м. Подземные (подводные) В. л. э., в которых используются провода в специальной изоляции (см. Силовой кабель), применяют для распределения энергии на территории городов и промышленных предприятий, а также при переходе через широкие водные преграды. Смотреть что такое "Высоковольтная линия электропередачи" в других словарях:
Высоковольтная линия постоянного тока - это... Что такое Высоковольтная линия постоянного тока?
Высоковольтная передача
История HVDC
HVDC в 1971: этот 150 КВ ртутный вентиль преобразовывал переменное напряжение для передачи в отдаленные города от гидрогенераторов Манитобы. Преимущества HVDC по сравнению с передачей на переменном токе
Недостатки
Стоимость HVDC передачи
Выпрямление и инвертирование
Составляющие
Два из трех тиристорных комплектов вентилей, использованных для передачи мощности на большое расстояния от дамбы в Манитобе Выпрямители и инверторы
Типы схем
Монополярная
Биполярная
Вставка постоянного тока
Системы с линиями электропередачи
Трехполярная
Коронный разряд
Применение
Краткий обзор
Объединения электрической сети переменного тока
Использование меньшего напряжения
См. также
Примечания
Высоковольтная линия постоянного тока — WiKi
Принцип работы
История высоковольтных ЛЭП постоянного тока
HVDC в 1971: этот ртутный вентиль рабочим напряжением 150 кВ преобразовывал переменный ток в постоянный для передачи от гидроэлектростанций Манитобы в отдалённые города. Преимущества высоковольтных ЛЭП постоянного тока по сравнению с ЛЭП переменного тока
Недостатки
Стоимость HVDC передачи
Выпрямление и инвертирование
Составляющие
Два из трех тиристорных комплектов вентилей, использованных для передачи мощности на большое расстояния от дамбы в Манитобе Выпрямители и инверторы
Типы схем
Монополярная
Биполярная
Вставка постоянного тока
Системы с линиями электропередачи
Трехполярная
Коронный разряд
Применение
Краткий обзор
Объединения электрической сети переменного тока
Использование меньшего напряжения
См. также
Примечания
Высоковольтная линия - передача - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Высоковольтная линия - передача
Высоковольтные линии - Справочник химика 21
Заземлением трубопровода возможная опасность может быть полностью исключена. Чтобы обойтись без громоздких расчетов в конкретных случаях, рекомендуется подключать нитки трубопровода длиной более 150 м, лежащие на козлах поблизости от высоковольтной линии, к стержневому заземлителю длиной около 1 м [1]. [c.426]
Наибольшая опасность для людей наблюдается бесспорно при работах с применением строительных машин в непосредственной близости от токоведущих проводов. При сооружении трубопроводов и при ремонтных работах необходимо тщательно следить за тем, чтобы были выдержаны достаточные безопасные расстояния с целью исключить прямое прикосновение к проводу или проскакивание электрической дуги (рис. 23.3). В рекомендациях [1] в случае рабочего напряжения ПО кВ и более предписано единое во всех случаях минимальное расстояние в 5 м, которое должно соблюдаться и при колебательных движениях проводов под действием ветра. Опасности в общем случае не должно быть, если при параллельной прокладке трассы трубопровода ее расстояние от проекции на землю самого крайнего фазового провода составляет не менее 10 м и если строительные машины работают преимущественно на стороне траншеи, противоположной высоковольтной линии. При пересечениях с высоковольтными линиями в местах наименьшей высоты проводов над грунтом, т. е. примерно в середине высоты между двумя соседними мачтами земляные работы по выполнению колодцев и траншей должны проводиться вручную. По воздушным линиям с напряжением более 10, но менее ПО кВ в рекомендациях [1] нет указаний. Здесь по возможности следует выдерживать расстояние не менее 3 м. Может быть целесообразным ограничение высоты [c.426] Рис. 23.1. Напряжение, передаваемое на трубопровод через электрическую емкость а — расстояние между трубопроводом и высоковольтной линией электропередачи
Всю область сближения при таком способе разбивают на отдельные участки параллельного расположения с длиной А1н, отнесенной к проекции на высоковольтную линию, определяют продольную напряжен- [c.441] Рис. 23.18. Пересечение под острым углом а двойной высоковольтной линии (380 кВ, дунайская схема расположения проводов, 50 Гц, г=0,65, один заземляющий трос Al/St 240/40) и трубопровода диаметром d=500 мм прн р=100 Ом-м Л—высоковольтная воздушная линия В — трубопровод сплошные линии — влияние, оказываемое токами короткого замыкания на землю II I штриховые — влияние, оказываемое рабочими токами 1в Цифры у кривых — значения, кОм-м
На рис. 23.4 показана принципиальная схема воронки напряжения около мачты воздушной высоковольтной линии. В случае неисправности на мачте или поблизости от нее часть тока /дг замыкания на землю течет по мачте через сопротивление заземлителя Ям в грунт. Мачта при этом приобретает потенциал им=1мЯм по отношению к далекой земле. Значения 11м могут быть весьма различными и определяются энергоснабжающим предприятием. Трубопровод с изоляцией из битума или полимерного материала, расположенный на расстоянии х от мачты, имеет потенциал далекой земли. Окружающий грунт в этом месте имеет потенциал 1 х- При прикосновении к трубопроводу человека, например при ремонтных работах, разность этих потенциалов может проявиться как контактное напряжение (напряжение прикосновения). [c.427] Рис. 23.3. Безопасные расстояния от воздушных высоковольтных линий I — рабочее напряжение высоковольтной линии, кВ as инимальное расстояние по нормативам VDE Ojj — минимальное расстояние по нормативам VDE-, — минимальное расстояние по Рекомендации Рабочей группы по вопросам коррозии № 3 [AfK № 3]
![Рис. 23.3. Безопасные расстояния от воздушных высоковольтных линий I — рабочее напряжение высоковольтной линии, кВ as инимальное расстояние по нормативам VDE Ojj — минимальное расстояние по нормативам VDE-, — минимальное расстояние по Рекомендации <a href="/info/93662">Рабочей</a> группы по вопросам коррозии № 3 [AfK № 3]](/800/600/http/chem21.info/pic2/085059114075124246009076214212089033113033213182.png)
Рнс. 23.17. Зависимости 2 I Удтах 1/ -Е от / при параллельном расположении высоковольтной линии с частотой 50 Гц (г=0,65, один заземляющий трос Al/St 240/40) н трубопровода диаметром d=500 мм ири р=100 Ом-м 1—9 — см. рис. 23.6 [c.440] Рис. 23.10. Изменение относительного напряжения прнкосиовения I Уд / / Увшах) п участке параллельного расположения трубопровода и высоковольтной линии прп ( Втах I по формуле (23.2)
Рис. 23.19. Влияние, оказываемое рабочими токами в двойной высоковольтной линии (380 кВ, дунайская схема расположения проводов. частота 50 Гц, г=0,65 [один заземляющий трос Al/St 240/401) на параллельно проложенный трубопровод (диаметр d=600 мм, длина = 12 км, расстояние а=26 м, рабочий ток I в I =1200 А, E = = 53,3 В-кМ 1)- На участке парал-лельной прокладки трубопровода п высоковольтной ЛИВИИ справедливы уравнения (23Л) и (23.2), а за пределами этого участка уравнения (23.4) и (23.5) сплошные линии — при сопротивлении изоляции г =30 КОМ М штриховые — при / ц= =5 кО м м2 Л — высоковольтн а я воздушная линия В — трубопровод
Высоковольтные линии безопасны
Загрузка... Линия электропередачи высоковольтная - Энциклопедия по машиностроению XXL
Натягивая провода высоковольтной линии электропередач, им дают большие провисания. Для чего это делают
[c.108]
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: