Технички напредак у преносу електричне енергије, савремени надземни и кабловски далеководи

За стварање далековода данас је најефикаснија технологија пренос електричне енергије надземним водовима једносмерном струјом на ултрависоком напону, пренос електричне енергије подземним гасом изолованим водовима, а у будућности - израда криогеног кабла. линије и пренос енергије на ултрависоким фреквенцијама таласоводима.

ДЦ линије

Њихова главна предност је могућност асинхроног паралелног рада електроенергетских система, релативно висока пропусност, смањење трошкова стварних водова у поређењу са трофазним далеководом наизменичне струје (две жице уместо три и одговарајуће смањење величине од ослонаца).

Може се сматрати да ће масовни развој далековода једносмерне струје напона ± 750 и даље ± 1250 кВ створити услове за пренос великих количина електричне енергије на изузетно велике удаљености.

Тренутно је већина нових супер-снага и суперградских далековода изграђена на једносмерној струји.Прави рекордер у овој технологији у 21. веку — Кина.

Основне информације о раду високонапонских водова једносмерне струје и списак тренутно најважнијих водова овог типа у свету: Високонапонски водови једносмерне струје (ХВДЦ), завршени пројекти, предности једносмерне струје

Подземни (кабловски) водови изоловани гасом

У кабловској линији, због рационалног распореда проводника, могуће је значајно смањити отпор таласа и коришћењем гасне изолације са повећаним притиском (на бази «СФ6») постићи веома високе дозвољене градијенте електричног поља. снага. Као резултат тога, са умереним величинама, постојаће прилично велики капацитет подземних линија.

Ове линије се користе као дубоки улази у великим градовима, јер не захтевају отуђење територије и не ометају урбани развој.

Детаљи кабла за напајање: Пројектовање и примена високонапонских каблова пуњених нафтом и гасом

Суперпроводни водови

Дубинско хлађење проводних материјала може драматично повећати густину струје, што значи да отвара велике нове могућности за повећање преносног капацитета.

Дакле, употреба криогених водова, где је активни отпор проводника једнак или скоро једнак нули, и суправодљивих магнетних система може довести до радикалних промена у традиционалним шемама преноса и дистрибуције електричне енергије. Носивост таквих линија може да достигне 5-6 милиона кВ.

За више детаља погледајте овде: Примена суперпроводљивости у науци и технологији

Још један занимљив начин коришћења криогених технологија у електричној енергији: Суперпроводни системи за складиштење магнетне енергије (СМЕС)

Пренос ултра високе фреквенције кроз таласоводе

На ултрависоким фреквенцијама и одређеним условима за имплементацију таласовода (металне цеви) могуће је постићи релативно мало слабљење, што значи да се снажни електромагнетни таласи могу преносити на велике удаљености.Наравно, и предајни и пријемни крајеви линије морају бити опремљени струјним претварачима са индустријске фреквенције на ултрависоку и обрнуто.

Предиктивна процена техничких и трошковних показатеља високофреквентних таласовода омогућава нам да се надамо изводљивости њихове употребе у догледној будућности за енергетске руте велике снаге (до 10 милиона кВ) дужине до 1000 км.

Важан правац техничког напретка у преносу електричне енергије је, пре свега, даље унапређење традиционалних метода преноса наизменичном трофазном струјом.

Један од лако имплементираних начина за повећање преносног капацитета далековода је даље повећање степена компензације његових параметара, и то: дубље раздвајање проводника по фазама, уздужно спрезање капацитивности и попречне индуктивности.

Међутим, овде постоји низ техничких ограничења, тако да остаје најрационалнији метод повећање називног напона далековода… Граница се овде, према условима изолационе моћи ваздуха, препознаје као напон од око 1200 кВ.

У техничком напретку у преносу електричне енергије значајну улогу могу имати посебне шеме за имплементацију далековода наизменичне струје. Међу њима треба истаћи следеће.

Прилагођене линије

Суштина такве шеме се своди на укључивање попречне и уздужне реактансе како би се њени параметри довели до полуталаса. Ови водови могу бити пројектовани за транзитни пренос снаге од 2,5 — 3,5 милиона кВ на удаљености од 3000 км. Главни недостатак је тешкоћа у прављењу средњих селекција.

Отворене линије

Генератор и потрошач су повезани на различите жице на одређеној удаљености један од другог. Капацитет између проводника компензује њихов индуктивни отпор. Намена — транзитни пренос електричне енергије на велике удаљености. Недостатак је исти као код подешених линија.

Полуотворена линија

Један од интересантних праваца у области унапређења далековода наизменичне струје је прилагођавање параметара далековода у складу са променом његовог режима рада. Ако је отворена линија опремљена самоподешавањем са брзо подесивим извором реактивне снаге, онда се добија такозвана полуотворена линија.

Предност такве линије је у томе што при сваком оптерећењу може бити у оптималном режиму.

Електрични водови у режиму дубоке регулације напона

За далеководе наизменичне струје који раде на изразито неуједначеном профилу оптерећења, може се препоручити истовремена дубока регулација напона на крајевима водова као одговор на промене оптерећења. У овом случају, параметри далековода се могу одабрати не према максималној вредности снаге, што ће омогућити смањење трошкова преноса енергије.

Треба напоменути да су горе описане посебне шеме за имплементацију водова наизменичне струје још увек у различитим фазама научног истраживања и још увек захтевају значајно усавршавање, пројектовање и индустријски развој.

Ово су главни правци техничког напретка у области преноса електричне енергије.