96

ководством Ю.А. Базилевского. В 1954 г. была построена ЭВМ «Урал» под руководством Б.И. Рамеева.

После создания этих машин и по мере накопления опыта стали создаваться машины следующих поколений, вплоть до шестого.

Использование электронно-вычислительных машин, компьютеров позволило решать сложные задачи в области переходных и установившихся режимов электрических машин, распределения электроэнергии в системах и т. п.

3.7.4. Воздушные линии электропередач ( ВЛ )

Первая линия передачи напряжением 110 кВ была сооружена на П-образных деревянных опорах. Но дерево быстро гниет, его надо обрабатывать антисептиком (с 1932 г. – срок службы составляет 3040 лет), при этом расстояние между опорами 50...100 метров.

Первые металлические опоры в СССР были сооружены в 1925 г. (Шатура-Москва), расстояние между ними 200 м.

Затем стали сооружать опоры пространственной конструкции – Верхне-Свирская ГЭС – Ленинград (220 кВ). Позднее применили портальную конструкцию опор – пролет увеличился до 350 м (выше проводов подвешивался заземленный стальной трос для обеспечения грозоупорности линий передачи). Потом стали применять железобетонные опоры.

В 1955 г. в Италии была построена линия через Мессинский пролив. Ее протяженность между опорами составляет 3 650 м. Линия в Норвегии между скалистыми берегами фиорда имеет протяженность между опорами 4800м. Обычными являются пролеты от 50

до 100, 150, 350 м.

В настоящее время продолжается совершенствование конструкций опор линий передач (рис. 58).

Для напряжения 1150 кВ высота опор

Рис. 58. Опоры высоковольтных линий должна быть 45 м,

чтобы высота провода от земли была 17-23 м, а расстояние между фазами 23 м (рис. 58). Оп-

98

Существенно снизить сопротивление проводников можно путем их глубокого охлаждения. Такие проводники получили название гиперпроводников.

В 1911 г. голландский физик Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости. Идея сверхпроводящих линий была принята с большим энтузиазмом. Но получить низкие температуры не очень-то просто. Жидкий гелий дает t° = 4.2 K, а жидкий водород – t° = 20 K.

Более четырех десятков лет сверхпроводящие проводники не могли применяться в практических конструкциях.

В середине 50-х годов ХХ в. были открыты сплавы ниобия с оловом, которые переходили в сверхпроводящее состояние при температуре двадцать кельвинов (20 К); керамические составы – Ткр=35 и 78 К.

Исследования показали, что сверхпроводники успешно можно применять для передачи постоянного тока (при переменном – потери больше).

Важнейшим условием работы линий электропередач является их надежность. Разработана целая система защит ЛЭП.

От атмосферных разрядов применяются молниезащиты в виде стальных тросов, расположенных выше проводов, грозовые разрядники, дугогасящие катушки, ОПН – ограничители перенапряжений полупроводниковые и др.

Во избежание системных аварий, которые могут возникнуть при повреждении опор, проводов, изоляторов линий передач, применяется релейная защита – быстродействующие реле и приборы. Широко применяются АПВ (автоматические устройства повторного включения) и АВР (автоматические устройства включения резерва). Из 100 случаев аварийных отключений потребителей и обратных их включений через несколько секунд (с помощью автоматов) в 80 случаях восстанавливается нормальное электроснабжение без нарушения производственного процесса.

3.7.5. Теплоснабжение и теплофикация

Многие промышленные предприятия требуют для своего технологического процесса большое количество тепловой энергии в виде пара или горячей воды, например, химические заводы, текстильные фабрики и т.п. Кроме того, большое количество тепловой энергии требуется в городах и на предприятиях для целей отопления.

99

До развития широкой сети электростанций теплоснабжение осуществлялось от котельных установок, сооружаемых при предприятиях и отдельных домах, а для этого требовалось высококалорийное топливо.

Экономически более целесообразно было перейти к комплексному централизованному теплоснабжению тепловой и электрической энергией от теплоэлектроцентралей – ТЭЦ.

Началом теплофикации в нашей стране считается 1924 г., когда была пущена первая теплофикационная установка на одной из ленинградских электростанций.

Так как передачу тепловой энергии на большие расстояния выполнить трудно из-за больших потерь тепла в трубопроводах, то ТЭЦ сооружаются обычно вблизи городов и крупных предприятий.

При комбинированной выработке тепловой и электрической энергии на ТЭЦ экономится большое количество топлива, а кроме того, КПД таких станций намного выше, чем конденсационных, в которых идет выработка только электроэнергии.

Удельный расход топлива – 338 г на 1 кВт ч электроэнергии. Этот расход определяется мощностью агрегатов станции и параметрами пара (табл. 6).

Повышение параметров пара связано с освоением производства конструкционных материалов, их прочностных характеристик, надежности барабанов паровых котлов, проточных частей турбин, трубопроводов.

Кроме того, повышение параметров пара предъявляет особые требования к химической чистоте питательной воды, ее высокой деаэрации (т.е. удаление из нее кислорода).

Теплофикация или централизованное снабжение теплом производств и жилых помещений получила развитие в СССР в 1924 г., первоначально в Ленинграде (ее проектировали инженеры Дмитриев и Гюнтер).