16.3. Ситуация с освоением сп-техники в электроэнергетике России

Развитие будущей электроэнергетики России требует разработки и внедрения новых перспективных решений для всех основных задач электроэнергетики — генерирования, передачи и распределения электро­энергии.

Одной из ключевых технологий является технология с применением сверхпроводимости. В настоящее время в России проводятся перспектив­ные разработки СП-материалов и оборудования, однако темпы этих раз­работок несравнимо медленнее, чем за рубежом.

Наиболее быстрореализуемой технологией в настоящее время для нашей энергетики являются технологии и оборудование СП-кабелей пере­менного и постоянного тока.

Приоритетом здесь являются кабельные вводы в мегаполисы и города (Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург и др.) на напряжениях 10— 20 кВ. Кабельные линии могут выполняться как на переменном, так и на постоянном токе с инверторами — выпрямителями по концам, для пере­дачи значительной мощности и при сравнительно больших расстояниях до центра потребления.

Вторым направлением, более отдаленным по срокам исполнения, явля­ется использование СП-линий электропередачи, ожидается, что при освое­нии производства ВТСП-материалов второго поколения ВТСП-кабельные линии будут превосходить по технико-экономическим параметрам воз­душные линии при мощности 100 MB • А и более.

Важной проблемой в наших сетях является рост уровней токов КЗ, не обеспечивающийся соответствующим ростом отключающей способности коммутационной аппаратуры. В ряде энергосистем (в том числе в Мос­кве) уровни токов КЗ уже сейчас достигли таких больших значений, а доля выключателей, не способных отключать токи КЗ, столь значительна, что это отрицательно сказывается на проблемах надежности электроснаб­жения потребителей. Вопрос ограничения токов КЗ актуален как для рас­пределительных сетей и подстанций с напряжением 6—-20 кВ, так и для сетей 110—750 кВ.

Решение проблемы — в применении СП-ограничителей токов КЗ.

Для связи с электрической сетью могут использоваться преобразова­тели на основе современной силовой электроники (устройства FACTS).

По мере освоения производства ВТСП-материалов второго поколения возможна разработка СПИН большой энергоемкостью 10⁸ — 10¹⁰ Дж, что позволит решать проблемы выравнивания графиков нагрузки, повышения статической и динамической устойчивости энергосистем, что особенно важно для надежной работы энергообъединения ЕЭС России.

Совершенно необходимым является скорейшее создание отечествен­ного производства ВТСП-материалов второго поколения.

По мере освоения производства ВТСП-материалов второго поколения и снижения их стоимости возрастает возможность практического исполь­зования СП-трансформаторов. Для ее реализации работа по созданию и практическому использованию макетных и опытных образцов должна быть организована в ближайшее время.

Контрольные вопросы

1. Что такое сверхпроводимость?

1. Чем отличаются друг от друга низкотемпературная и высокотемпературная сверхпроводимость?

2. Каковы основные преимущества оборудования и технологий, основанных на явлении сверхпроводимости?

3. Что препятствует широкому (промышленному) применению сверхпроводимости в электротехнических устройствах?

4. Каковы основные достоинства сверхпроводниковых кабелей, перечислите возможные области их применения?

2. Какова конструкция сверхпроводниковых кабелей?

5. Каковы принципы работы сверхпроводниковых ограничителей токов и их области применения?

3. Перечислите основные типы сверх проводниковых ограничителей tokor.

6. Какова конструкция и принцип работы сверхпроводникового индуктивного накопителя электроэнергии (СПИН)?

10. Объясните, почему СПИН может быть выполнен в настоящее время лишь с использованием НТСП-технологий?

10. Перечислите основные достоинства сверхпроводниковых электрических машин.

10. Каковы основные области применения сверхпроводниковых генераторов и особенности их конструкции?

13. Перечислите возможные области применения сверхпроводниковых синхронных ком­ пенсаторов.

14. Перечислите основные достоинства и возможные области применения сверхпроводни­ ковых трансформаторов.