Tehnilised edusammud elektriülekandes, kaasaegsed õhu- ja kaabelliinid

Elektriliinide loomiseks on tänapäeval kõige tõhusam tehnoloogia elektri edastamine ülikõrge pingega alalisvooluga õhuliinide kaudu, elektri edastamine maa-aluste gaasiisolatsiooniga liinide kaudu ja tulevikus - krüogeense kaabli loomine. liinid ja energia edastamine ülikõrgetel sagedustel lainejuhtide abil.

DC liinid

Nende peamiseks eeliseks on elektrisüsteemide asünkroonse paralleelse töö võimalus, suhteliselt suur läbilaskevõime, tegelike liinide kulude vähenemine võrreldes kolmefaasilise vahelduvvoolu ülekandeliiniga (kaks juhtmest kolme asemel ja vastav suuruse vähendamine tugedest).

Võib arvata, et pingega ± 750 ja edasi ± 1250 kV alalisvoolu ülekandeliinide massiline arendamine loob tingimused suurte elektrikoguste edastamiseks ülipikkade vahemaade taha.

Praegu on suurem osa uutest suurjõu- ja linnapealsetest ülekandeliinidest ehitatud alalisvoolule.Selle tehnoloogia tõeline rekordiomanik 21. sajandil on Hiina.

Põhiteave kõrgepinge alalisvooluliinide toimimise kohta ja praegu maailmas kõige olulisemate seda tüüpi liinide loetelu: Kõrgepinge alalisvoolu (HVDC) liinid, valminud projektid, alalisvoolu eelised

Gaasiisolatsiooniga maa-alused (kaabel)liinid

Kaabliliinis on tänu juhtmete ratsionaalsele paigutusele võimalik oluliselt vähendada lainetakistust ja kasutada kõrgendatud rõhuga gaasiisolatsiooni (põhineb «SF6») saavutada väga kõrgeid lubatud elektrivälja gradiente. tugevus. Selle tulemusena on mõõdukate suuruste korral üsna suur maa-aluste liinide läbilaskevõime.

Neid liine kasutatakse suurtes linnades sügavate sissepääsudena, kuna need ei nõua territooriumi võõrandamist ega sega linnaarengut.

Toitejuhtme üksikasjad: Õli ja gaasiga täidetud kõrgepingekaablite projekteerimine ja paigaldamine

Ülijuhtivad elektriliinid

Juhtivate materjalide sügav jahutamine võib voolutihedust järsult suurendada, mis tähendab, et see avab suurepärased uued võimalused ülekandevõimsuse suurendamiseks.

Seega võib krüogeensete liinide, kus juhtide aktiivtakistus on võrdne nulliga või peaaegu võrdne sellega, ja ülijuhtivate magnetsüsteemide kasutamine kaasa tuua radikaalseid muutusi traditsioonilistes elektri ülekande- ja jaotusskeemides. Selliste liinide kandevõime võib ulatuda 5-6 miljoni kW-ni.

Lisateabe saamiseks vaadake siit: Ülijuhtivuse rakendamine teaduses ja tehnoloogias

Veel üks huvitav viis krüogeensete tehnoloogiate kasutamiseks elektrienergias: Ülijuhtivad magnetenergia salvestussüsteemid (SMES)

Ülikõrgsagedusedastus läbi lainejuhtide

Ülikõrgetel sagedustel ja teatud tingimustel lainejuhi (metalltoru) realiseerimiseks on võimalik saavutada suhteliselt väike sumbumine, mis tähendab võimsate elektromagnetlainete edastamist pikkadele vahemaadele.Loomulikult on nii liini saate- kui vastuvõtuots peavad olema varustatud voolumuunduritega tööstuslikust sagedusest ülikõrgele ja vastupidi.

Kõrgsageduslainejuhtide tehniliste ja kulunäitajate prognoosiv hinnang lubab loota nende kasutamise otstarbekusele lähitulevikus kuni 1000 km pikkuste suure võimsusega (kuni 10 miljonit kW) energiatrasside puhul.

Tehnilise progressi oluliseks suunaks elektrienergia edastamisel on eelkõige traditsiooniliste kolmefaasilise vahelduvvooluga edastusviiside edasine täiustamine.

Üks hõlpsasti rakendatavaid viise ülekandeliini ülekandevõimsuse suurendamiseks on selle parameetrite kompenseerimise astme edasine suurendamine, nimelt: juhtide sügavam eraldamine faasi järgi, mahtuvuse pikisuunaline sidumine ja põiki induktiivsus.

Siiski on siin mitmeid tehnilisi piiranguid, seega jääb see kõige ratsionaalsemaks meetodiks ülekandeliini nimipinge suurendamine… Piiriks on siin vastavalt õhu isoleeriva võimsuse tingimustele umbes 1200 kV pinge.

Elektriülekande tehnika arengus võivad vahelduvvoolu ülekandeliinide rakendamise eriskeemid mängida olulist rolli. Nende hulgas tuleks märkida järgmist.

Kohandatud read

Sellise skeemi olemus taandub põik- ja pikisuunalise reaktiivtakistuse kaasamisele, et viia selle parameetrid poollainele. Neid liine saab projekteerida 2,5–3,5 miljoni kW võimsuse transiitülekandeks 3000 km kaugusel. Peamine puudus on vahepealsete valikute tegemise raskus.

Avatud read

Generaator ja tarbija on ühendatud erinevate juhtmetega, mis asuvad üksteisest teatud kaugusel. Juhtide vaheline mahtuvus kompenseerib nende induktiivset takistust. Eesmärk – elektrienergia transiitülekanne pikkadel vahemaadel. Puuduseks on sama, mis häälestatud liinide puhul.

Poolavatud liin

Üks huvitavaid suundi vahelduvvoolu ülekandeliinide täiustamise valdkonnas on ülekandeliini parameetrite kohandamine vastavalt selle töörežiimi muutumisele. Kui avatud liin on varustatud isehäälestusega kiirelt reguleeritava reaktiivjõuallikaga, siis saadakse nn poolavatud liin.

Sellise liini eeliseks on see, et igal koormusel võib see olla optimaalses režiimis.

Elektriliinid süvapinge reguleerimise režiimis

Vahelduvvoolu ülekandeliinide puhul, mis töötavad järsult ebaühtlasel koormusprofiilil, võib soovitada samaaegset sügavat pingereguleerimist liini otstes vastuseks koormuse muutustele. Sel juhul saab elektriliini parameetreid valida mitte maksimaalse võimsuse väärtuse järgi, mis võimaldab vähendada energia edastamise kulusid.

Tuleb märkida, et ülalkirjeldatud eriskeemid vahelduvvoolu elektriliinide rakendamiseks on endiselt teadusliku uurimistöö erinevates etappides ja vajavad endiselt olulist viimistlemist, projekteerimist ja tööstuslikku arendamist.

Need on elektrienergia ülekande valdkonna tehnilise progressi peamised suunad.