Даёшь постоянный ток! Опции

[Гость_Феодор_*]

Здравствуйте господа, давно не виделись.

Есть бредовая идея, присоединяйтесь к обсуждению.

Идея: наступает пора перевести планету обратно на постоянный ток.

Как мы помним, первые электрические сети были постоянными. Однако, единственным эффективным способом преобразования напряжения был перевод электрического поля в магнитное и обратно, т. е. трансформатор, а трансформатор работает только с переменным током.

Прошёл век. Всё больше электрической нагрузки - электроника, которая первым делом ток выпрямляет, создавая в сетях переменного тока злобные гармоники. Вторым делом электроника осуществляет высокоэффективное преобразование постоянного тока используя тиристоры и стабилизирующие схемы с обратной связью. Электронное питание всё чаще применяется в традиционно реактивных нагрузках: лампах дневного света (электронный балласт), в моторах (преобразователи частоты).

С другой стороны, расширяется парк генерации постоянного тока: солнечные батареи, обычные аккумуляторы в источниках бесперебойного питания. Всё больше вводится высоковольтных линий постоянного тока, построенных на тех же тиристорах.

Электронные компоненты (особенно высоковольтные) пока что дороги, но постоянно дешевеют. Медь, напротив, дорожает.

Повсеместно используемый трёхфазный переменный ток имеет свои недостатки. ЛЭП - огромные антенны, рассеивающие энергию в окружающую среду. В то же время, среднее напряжение меньше пикового, то есть провода используются неэффективно. Фазовая синхронизация гигантских сетей, управление как активными, так и реактивными компонентами - сложные инженерные задачи. Наконец, трёхфазное питание требует трёх проводников, а постоянный ток обходится двумя или одним.

Итак, мы всё больше потребляем, генерируем и передаём постоянный ток, но "посередине" используем переменный. В какой-то момент станет выгоднее массово перейти на сети постоянного тока.

Резистивной и электронной нагрузке природа тока безразлична. Трансформаторы можно заменить электронными преобразователями. Если преобразователи автоматически стабилизируют выходное напряжение, не требуется чрезвычайная стабильность напряжения в питающей сети. Если электронные преобразователи будут иметь кибернетические функции, можно будет предотвращать катастрофы посредством точечного управления нагрузками. Генераторы переменного тока можно снабдить выпрямителями, индуктивные двигатели - инверторами. Ими же можно снабдить точки соединения постоянных и переменных сетей.

Итак, в чём я неправ?

Я слышал, что постоянный ток имеет какие-то особые недостатки в плане передачи, но подробного объяснения не встретил. Кто разъяснит?

[Евгений]

Не знаешь, а утверждаешь категорично. У нас успешно функционирует около 5 линий постоянного тока, экономически очень оправданных. Чем длинее линия, тем больше выгода от постоянного тока. Первая линия - Кашира-Москва в 50 году запущена. Это не эксперименты - это успешная эксплуатация! Ниже специально сходил на первый же сайт из поисковика http://www.niipt.spb.ru/sections/reference.html - выдержка оттуда, к чему имеет отношение только этот институт. Будешь настаивать - найду информацию по остальным линиям. А в мире их вообще полно.

---START HERE---
Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения был образован распоряжением Правительства в 1945 году для решения проблем, связанных с внедрением в энергетику электропередач постоянного тока и созданием Единой энергосистемы страны.

Решая эту задачу, институт уже в 1950 году осуществил впервые в мировой практике пуск опытно-промышленной ППТ мощностью 30 МВт с ртутными вентилями от электростанции в г. Кашире до подстанции в Москве с кабельной линией напряжением 200 кВ длиной 112 км. В течение 1962-65 г.г. была введена в эксплуатацию ППТ от Волжской ГЭС (г. Волжский) до подстанции Михайловская в Донбассе и тем самым освоена передача самой большой в мире на тот период мощности (720 МВт) на расстояние около 500 км по воздушной линии напряжением 800кВ (±400кВ относительно земли).

Накопленный опыт в решении сложнейших задач электроэнергетики позволил разработать проект уникальной электропередачи постоянного тока Экибастуз-Центр мощностью 6000 МВт, напряжением 1500 кВ для транспорта электроэнергии от Экибастузских ГРЭС в центральные районы страны, на расстояние свыше 2400 км. Данный проект не был реализован из-за событий последнего десятилетия.

По разработкам и под руководством института в 1980-84 годах на Выборгской подстанции построена вставка постоянного тока (ВПТ) для несинхронной связи энергосистем России и Финляндии, являющаяся и в настоящее время самой крупной в мире. Ежегодно Россия экспортирует в энергосистему северных стран через эту вставку свыше 4000 ГВт· часов электроэнергии.

Общий вид открытого распределительного устройства (ОРУ) 400 кВ

ОРУ 330 кВ




Фаза главного трансформатора выпрямителя преобразовательного устройства КВПУ- 2

Вентильные блоки Выборгской преобразовательной подстанции


Все указанные объекты базировались полностью на отечественном оборудовании и содержали впервые апробированные технические решения, многие из которых в дальнейшем широко использовались в мировой практике.

НИИПТ явился пионером в ряде базовых для энергетики областей:

внедрения полупроводниковых приборов в мощных преобразовательных установках

решения методических вопросов надежности энергосистем

разработки централизованных систем противоаварийной автоматики и др.


При решении задачи создания ЕЭС СССР, институтом были решены многие методические аспекты повышения надежности больших энергообъединений. Результаты разработок НИИПТ по повышению надежности, устойчивости и живучести энергосистем внедрены также в энергосистемах Средней Азии, Казахстана, Украины, стран Балтии.

Получили признание разработки института по созданию компьютерных централизованных систем противоаварийной автоматики и вычислительных комплексов “Советчик диспетчера”. Эти системы, основанные на так называемом адаптивном алгоритме НИИПТ, эксплуатируются в энергообъединениях Урала, Тюмени и Средней Волги.

Существенен вклад института в освоение в СССР линий электропередачи высших классов напряжения: 330,500, 750 и 1150 кВ переменного тока. Среди выполненных работ:

разработка и внедрение окисноцинковых ограничителей перенапряжения (использование таковых позволило, например, снизить габариты ОРУ 500 кВ Саяно - Шушенской ГЭС на 12% и существенно уменьшить его стоимость);

разработка новых унификаций воздушных линий 110-750 кВ со стальными и железобетонными опорами;

подготовка и ввод в действие совместно с другими организациями руководящих и нормативных материалов по линиям 6-1150 кВ;

исследования старения внутренней изоляции высоковольтного оборудования для подстанций с целью определения параметров надежности в процессе ускоренных ресурсных испытаний;

исследования экологических аспектов, сопутствующих линиям электропередачи высокого напряжения переменного и постоянного тока.

На сегодня НИИПТ является многопрофильным электроэнергетическим научно-исследовательским центром и головной научной организацией отрасли в области систем и линий электропередачи постоянного и переменного тока, развития системообразующей сети ЕЭС и межгосударственных электрических связей.

---END HERE---