✖


Jump to content

История передачи электроэнергии

Передача электроэнергии , инструменты и средства перемещения электроэнергии далеко от места ее производства, относятся к концу 19 века. Они включают перемещение электроэнергии в больших объемах (формально называемое « передачей ») и доставку электроэнергии отдельным потребителям (« распределение »). Вначале эти два термина использовались как синонимы.

Ранняя передача

[ редактировать ]
Берлин, 1884 год. Благодаря удвоенной яркости газового освещения, дуговые лампы пользовались большим спросом в магазинах и общественных местах. В цепях дугового освещения применяются напряжения до тысяч вольт с дуговыми лампами, соединенными последовательно .

До появления электричества для передачи энергии на большие расстояния использовались различные системы. Главными среди них были телодинамическая (трос в движении), пневматическая (сжатый воздух) и гидравлическая (сжатая жидкость) передачи. [1] Канатные дороги были наиболее частым примером телодинамической передачи, линии которой могли простираться на несколько миль на одном участке. Пневматическая трансмиссия использовалась в городских системах электропередачи в Париже, Бирмингеме, Риксдорфе, Оффенбахе, Дрездене и Буэнос-Айресе в начале двадцатого века. В городах XIX века также использовалась гидравлическая трансмиссия с использованием водопроводов высокого давления для подачи энергии на заводские двигатели. Лондонская система обеспечивала мощность 7000 лошадиных сил (5,2 МВт) по сети труб протяженностью 180 миль (290 км), по которым подается вода с плотностью 800 фунтов на квадратный дюйм (5,5 МПа). Эти системы были заменены более дешевыми и универсальными электрическими системами, но к концу XIX века градостроители и финансисты были хорошо осведомлены о преимуществах, экономике и процессе создания систем передачи электроэнергии.

На заре использования электроэнергии широкая передача электроэнергии столкнулась с двумя препятствиями. Во-первых, устройства, требующие разного напряжения, требовали специализированных генераторов со своими отдельными линиями. Уличные фонари, электродвигатели на заводах, электроэнергия для трамваев и освещение в домах — примеры разнообразия устройств с напряжением, требующих отдельных систем. Во-вторых, генераторы должны были располагаться относительно близко к нагрузке (миля или меньше для устройств низкого напряжения). Было известно, что передача на большие расстояния возможна при повышении напряжения, поэтому обе проблемы можно было решить, если преобразование напряжения из одной универсальной линии электропередачи можно было выполнить эффективно.

Специализированные системы

[ редактировать ]
Трамваи создали огромный спрос на электроэнергию. Этому трамваю Siemens 1884 года требовался постоянный ток 500 В, что было типично.

Большая часть раннего электричества представляла собой постоянный ток , напряжение которого нельзя было легко увеличить или уменьшить ни для передачи на большие расстояния, ни для использования общей линии для использования с несколькими типами электрических устройств. Компании просто запускали разные линии для разных классов грузов, необходимых их изобретениям. Например, системы Чарльза Браша в Нью-Йорке дуговые требовали напряжения до 10 кВ для многих ламп в последовательной цепи, Эдисона лампы накаливания использовали 110 В, трамваи, построенные Siemens или Sprague, требовали мощных двигателей в диапазоне 500 В, [2] тогда как промышленные двигатели на заводах использовали еще и другие напряжения. [3] Из-за такой специализации линий и из-за того, что передача была настолько неэффективной, в то время казалось, что отрасль разовьется в то, что сейчас известно как система распределенной генерации с большим количеством небольших генераторов, расположенных рядом с их нагрузками. [4]

Раннее наружное освещение высокого напряжения

[ редактировать ]

Высокое напряжение представляло интерес для первых исследователей, работавших над проблемой передачи сигнала на расстояние. Из элементарного принципа электричества они знали, что такое же количество энергии можно передать по кабелю, удвоив напряжение и уменьшив вдвое ток. Благодаря закону Джоуля они также знали, что мощность, теряемая из-за нагрева в проводе, пропорциональна квадрату тока, проходящего по нему, независимо от напряжения, и поэтому, удвоив напряжение, тот же кабель будет способен передавать то же самое напряжение. мощность, в четыре раза превышающая расстояние.

На Парижской выставке 1878 года электрическое дуговое освещение вдоль Авеню Оперы и площади Оперы было установлено с использованием электрических дуговых ламп Яблочкова , питаемых Зеноба Грамма . динамо-машинами переменного тока [5] [6] [7] Свечи Яблочкова требовали высокого напряжения, и вскоре экспериментаторы сообщили, что дуговые лампы можно питать по цепи длиной 14 километров (8,7 миль). [8] В течение десятилетия десятки городов будут иметь системы освещения с использованием центральной электростанции, которая будет обеспечивать электричеством множество потребителей по линиям электропередачи. Эти системы составляли прямую конкуренцию доминирующим предприятиям газового освещения того периода. [9]

Динамо-машины центральной электростанции Brush Electric Company питают дуговые лампы для общественного освещения в Нью-Йорке. Начав работу в декабре 1880 года по адресу 133 Двадцать пятая Западная улица, он питал цепь длиной 2 мили (3,2 км). [10]

Идея инвестирования в центральную электростанцию ​​и сеть для доставки произведенной энергии клиентам, которые платят регулярную плату за обслуживание, была знакомой бизнес-моделью для инвесторов: она была идентична прибыльному бизнесу газового освещения или гидравлическим и пневматическим системам передачи энергии. Единственная разница заключалась в том, что поставляемым товаром было электричество, а не газ, а «трубы», используемые для доставки, были более гибкими.

Калифорнийская электрическая компания (ныне PG&E) в Сан-Франциско в 1879 году использовала два генератора постоянного тока компании Чарльза Браша для снабжения нескольких клиентов электроэнергией для своих дуговых ламп. Эта система в Сан-Франциско была первым случаем, когда коммунальное предприятие продавало электроэнергию от центральной станции нескольким потребителям через линии электропередачи . [11] Вскоре CEC открыла второй завод с четырьмя дополнительными генераторами. Плата за освещение с захода солнца до полуночи составляла 10 долларов за лампу в неделю. [9] [12]

Компания Grand Rapids Electric Light & Power, основанная в марте 1880 года Уильямом Т. Пауэрсом и другими, в субботу, 24 июля 1880 года, начала эксплуатацию первой в мире коммерческой центральной гидроэлектростанции, получая энергию от водяной турбины Wolverine Chair and Furniture Company. . Он управлял электрической динамо-машиной Brush с 16 лампами, освещавшей несколько витрин в Гранд-Рапидс, штат Мичиган. [13] [14] Это самый ранний предшественник Consumers Energy из Джексона, штат Мичиган.

В декабре 1880 года компания Brush Electric Company создала центральную станцию ​​для снабжения дуговым освещением Бродвея длиной 2 мили (3,2 км). К концу 1881 года в Нью-Йорке, Бостоне, Филадельфии, Балтиморе, Монреале, Буффало, Сан-Франциско, Кливленде и других городах были системы дуговых ламп Brush, которые обеспечивали общественное освещение даже в 20 веке. [15] К 1893 году улицы Нью-Йорка освещали 1500 дуговых ламп. [16]

Освещение постоянным током

[ редактировать ]

Первые дуговые фонари были чрезвычайно яркими, а высокое напряжение представляло опасность искрения или возгорания, что делало их слишком опасными для использования в помещении. [17] В 1878 году изобретатель Томас Эдисон увидел рынок для системы, которая могла бы обеспечить электрическое освещение непосредственно в офисе или доме клиента - ниша, не обслуживаемая системами дугового освещения. [18] После разработки коммерчески жизнеспособной лампы накаливания в 1879 году Эдисон приступил к разработке первой крупномасштабной, принадлежащей инвестору, « коммунальной компании » по электрическому освещению в нижнем Манхэттене, которая в конечном итоге обслуживала одну квадратную милю с помощью 6 «гигантских динамо-машин», размещенных на станции Перл-стрит . [7] [9] [19] [20] Когда в сентябре 1882 года началось обслуживание, у 85 клиентов было 400 лампочек. Каждая динамо-машина производила 100 кВт – достаточно для 1200 ламп накаливания, а передача осуществлялась при 110 В по подземным трубопроводам. Строительство системы обошлось в 300 000 долларов с прокладкой подземных трубопроводов длиной 100 000 футов (30 000 м), одной из самых дорогих частей проекта. Эксплуатационные расходы превысили доходы в первые два года, а в 1890 году завод уничтожил пожар. [21] Кроме того, у Эдисона была трехпроводная система, позволяющая подавать напряжение 110 В или 220 В для питания некоторых двигателей.

Наличие крупной генерации

[ редактировать ]

Доступность больших объемов энергии из разных мест стала возможной после того, как Чарльз Парсонс начал производство турбогенераторов в 1889 году. За два десятилетия мощность турбогенераторов быстро подскочила со 100 кВт до 25 мегаватт. [22] До появления эффективных турбогенераторов гидроэлектростанции были важным источником большого количества электроэнергии, требующей инфраструктуры передачи.

Трансформаторы и переменный ток

[ редактировать ]

Когда Джордж Вестингауз заинтересовался электричеством, он быстро и правильно пришел к выводу, что низкие напряжения Эдисона слишком неэффективны, чтобы их можно было масштабировать для передачи, необходимой для больших систем. Он также понимал, что для передачи на большие расстояния требуется высокое напряжение и что недорогая технология преобразования существует только для переменного тока. Трансформаторы сыграют решающую роль в победе переменного тока над постоянным в системах передачи и распределения. [23] В 1876 году Павел Яблочков запатентовал свой механизм использования индукционных катушек в качестве повышающего трансформатора перед Парижской выставкой, демонстрирующей его дуговые лампы. В 1881 году Люсьен Голар и Джон Диксон Гиббс разработали более эффективное устройство, которое они назвали вторичным генератором, а именно первый понижающий трансформатор, коэффициент которого можно было регулировать путем настройки соединений между серией проводных катушек вокруг шпинделя, из которого При необходимости ядро ​​можно было добавлять или удалять для изменения выходной мощности. Устройство подвергалось различной критике, и иногда его неправильно понимали как обеспечивающее передаточное число только 1:1. [7] [24] [25]

Венгерская команда «ZBD» ( Карой Циперновски , Отто Блати , Микса Дери ). Они были изобретателями первого высокоэффективного трансформатора с закрытым сердечником и шунтирующим соединением . Эти трое также изобрели современную систему распределения электроэнергии : вместо прежнего последовательного соединения они подключают трансформаторы, питающие приборы параллельно с основной линией.

Первая демонстрационная линия переменного тока междугородной связи (34 км, 21 миля) была построена для Международной выставки 1884 года в Турине, Италия . напряжением 2 кВ, 130 Гц Siemens & Halske Он питался от генератора переменного тока и имел несколько вторичных генераторов Голара с первичными обмотками, соединенными последовательно, которые питали лампы накаливания. Система доказала возможность передачи электроэнергии переменного тока на большие расстояния. [7] Между 1884 и 1885 годами венгерские инженеры Циперновский , Блати и Дери из компании Ganz в Будапеште создали эффективные катушки с закрытым сердечником «ZBD», а также современную систему распределения электроэнергии . Эти трое обнаружили, что все бывшие устройства без сердечника или с открытым сердечником неспособны регулировать напряжение и поэтому были непрактичны. В их совместном патенте описаны две версии конструкции без полюсов: « трансформатор с закрытым сердечником » и «трансформатор с оболочковым сердечником». [26] [27] Отто Блати предложил использовать закрытые сердечники, Карой Циперновский - шунтирующие соединения , а Микса Дери провел эксперименты. [7] [28] Новые трансформаторы ZBD были в 3,4 раза эффективнее биполярных устройств с открытым сердечником Голара и Гиббса. [29]

В трансформаторе с закрытым сердечником железный сердечник представляет собой замкнутое кольцо, вокруг которого намотаны две катушки. В трансформаторе кожуховидного типа обмотки пропускаются через сердечник. В обеих конструкциях магнитный поток, соединяющий первичную и вторичную обмотки, почти полностью проходит внутри железного сердечника, не преднамеренно проходя через воздух. Сердечник состоит из железных прядей или листов. Эти революционные элементы дизайна, наконец, сделают технически и экономически возможным обеспечение электроэнергией освещения в домах, на предприятиях и в общественных местах. [30] Отто Блати также открыл формулу преобразователя Vs/Vp = Ns/Np. [31] Электрические и электронные системы во всем мире основаны на принципах оригинальных трансформаторов Ganz . Изобретателям также приписывают первое использование слова «трансформатор» для описания устройства для изменения ЭДС электрического тока. [30] [32]

Самая первая действующая линия переменного тока была введена в эксплуатацию в 1885 году на улице Виа дей Черки в Риме, Италия , для общественного освещения. Он питался от двух генераторов переменного тока Siemens & Halske мощностью 30 л.с. (22 кВт), 2 кВ при 120 Гц и использовал 200 последовательно соединенных понижающих трансформаторов Gaulard 2 кВ/20 В, снабженных замкнутой магнитной цепью, по одному на каждый. лампа. Несколько месяцев спустя за ней последовала первая британская система кондиционирования, которая была введена в эксплуатацию в галерее Гросвенор в Лондоне. В нем также были установлены генераторы переменного тока Siemens и понижающие трансформаторы 2,4 кВ/100 В, по одному на пользователя, с шунтирующими первичными обмотками. [33]

Концепция, лежащая в основе современной передачи с использованием недорогих повышающих и понижающих трансформаторов, была впервые реализована Вестингаузом, Уильямом Стэнли-младшим и Франклином Леонардом Поупом в 1886 году в Грейт-Баррингтоне, штат Массачусетс , прибегнув также к европейским технологиям. [34] [35] В 1888 году компания Westinghouse также лицензировала Николы Теслы , асинхронный двигатель который в конечном итоге превратился в пригодный для использования (2-фазный) двигатель переменного тока. Современная трехфазная система была разработана Михаилом Доливо-Добровольским и Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft и Чарльзом Юджином Ланселотом Брауном в Европе, начиная с 1889 года. [3] [33]

Международная электротехническая выставка 1891 года во Франкфурте , Германия , продемонстрировала передачу на большие расстояния трехфазного электрического тока большой мощности. Он проходил с 16 мая по 19 октября на месте заброшенных трех бывших «Westbahnhöfe» (Западных железнодорожных вокзалов) во Франкфурте-на-Майне . На выставке была представлена ​​первая передача на большие расстояния мощного трехфазного электрического тока, который был произведен на расстоянии 175 км в Лауффене-на-Неккаре . На ярмарке он успешно эксплуатировал двигатели и освещение. Когда выставка закрылась, электростанция в Лауффене продолжала работать, обеспечивая электроэнергией административную столицу Хайльбронн, что сделало ее первым местом, оснащенным трехфазным переменным током. На мероприятии присутствовали многие технические представители корпораций (в том числе Э. У. Райс из Thomson-Houston Electric Company (которая впоследствии стала General Electric)). [36] Технические консультанты и представители были впечатлены. В результате успешных полевых испытаний трехфазный ток стал для Германии наиболее экономичным средством передачи электрической энергии.

Простота многофазных генераторов и двигателей означала, что, помимо их эффективности, их можно было производить дешево, компактно и не требовало особого внимания в обслуживании. Простая экономика привела бы к окончательному исчезновению дорогих, громоздких и механически сложных динамо-машин постоянного тока. Как оказалось, решающим фактором в войне токов стала доступность недорогих повышающих и понижающих трансформаторов, что означало, что все потребители, независимо от их особых требований к напряжению, могли обслуживаться с минимальными затратами на преобразование. Эта «универсальная система» сегодня считается одной из самых влиятельных инноваций в использовании электричества. [3]

Передача постоянного тока высокого напряжения

[ редактировать ]

На рубеже веков ситуация с переменным током не была ясна, и системы передачи постоянного тока высокого напряжения были успешно установлены без использования трансформаторов. Рене Тьюри , проведший шесть месяцев на предприятии Эдисона в Менло-Парке , понял свою проблему с передачей и был убежден, что передача электроэнергии на большие расстояния возможна с использованием постоянного тока. Он был знаком с работами Марселя Депре , который первым начал работать над передачей высокого напряжения после того, как его вдохновила способность генераторов дуговых ламп поддерживать свет на больших расстояниях. [37] [38] Депре избегал трансформаторов, размещая генераторы и нагрузки последовательно. [37] как это дуговых ламп сделали системы Чарльза Ф. Браша . Тьюри развил эту идею в первую коммерческую систему передачи постоянного тока высокого напряжения. Как и в динамо-машинах Браша, ток поддерживается постоянным, а когда увеличение нагрузки требует большего давления, напряжение увеличивается. Система Thury успешно использовалась в нескольких проектах передачи постоянного тока от гидрогенераторов. Первой в 1885 году была система низкого напряжения в Бёцингене . [39] а первая система высокого напряжения была введена в эксплуатацию в 1889 году в Генуе , Италия , компанией Acquedotto de Ferrari-Galliera . Эта система передавала мощность 630 кВт при напряжении 14 кВ постоянного тока по цепи длиной 120 км. [40] [41] Самой крупной системой Тьюри был проект Lyon Moutiers , длина которого составляла 230 км, и в конечном итоге она выдавала 20 мегаватт при напряжении 125 кВ. [37] [38] [42]

Победа AC

[ редактировать ]

В конечном итоге универсальности системы Тьюри препятствовала хрупкость последовательного распределения и отсутствие надежной технологии преобразования постоянного тока, которая появилась только в 1940-х годах с усовершенствованием ртутных дуговых ламп . «Универсальная система» переменного тока победила численно, распространяя системы с трансформаторами как для подключения генераторов к высоковольтным линиям электропередачи, так и для подключения передачи к местным распределительным цепям. При правильном выборе частоты сети можно обслуживать как осветительные, так и двигательные нагрузки. Ротационные преобразователи , а позже и ртутно-дуговые клапаны и другое выпрямительное оборудование позволяли обслуживать нагрузку постоянного тока за счет местного преобразования, где это необходимо. Даже генераторные станции и нагрузки, использующие разные частоты, также могут быть соединены между собой с помощью вращающихся преобразователей. За счет использования общих электростанций для каждого типа нагрузки была достигнута важная экономия за счет масштаба , потребовались более низкие общие капитальные вложения, коэффициент нагрузки на каждой электростанции был увеличен, что позволило повысить эффективность, снизить стоимость энергии для потребителя и увеличить общий объем использование электроэнергии.

За счет возможности объединения нескольких электростанций на большой территории себестоимость производства электроэнергии была снижена. Для обеспечения различных нагрузок в течение дня можно использовать наиболее эффективные из имеющихся установок. Была повышена надежность и снижены капитальные затраты, поскольку резервные генерирующие мощности можно было распределять между гораздо большим количеством потребителей и на более широкой географической территории. Удаленные и недорогие источники энергии, такие как гидроэлектростанции или шахтный уголь, можно использовать для снижения себестоимости производства энергии. [43]

Первая передача трехфазного переменного тока с использованием высокого напряжения произошла в 1891 году во время международной электротехнической выставки во Франкфурте . Линия электропередачи 15 кВ соединила Лауффен на Неккаре и Франкфурт-на-Майне на расстоянии 175 км (109 миль) друг от друга. [33] [44]

От водопада Уилламетт до Ниагарского водопада

[ редактировать ]

В 1882 году немецкая электростанция Мисбах-Мюнхен использовала напряжение 2 кВ постоянного тока на расстоянии 57 км (35 миль). В 1889 году первая в США передача электроэнергии постоянного тока на большие расстояния была включена на Уилламетт-Фолс станции в Орегон-Сити, штат Орегон . [45] В 1890 году наводнение разрушило электростанцию. Это прискорбное событие проложило путь к первой в мире передаче электроэнергии переменного тока на большие расстояния, когда компания Willamette Falls Electric установила экспериментальные генераторы переменного тока от Westinghouse в 1890 году.

В том же году компания Niagara Falls Power Company (NFPC) и ее дочерняя компания Cataract Company сформировали Международную Ниагарскую комиссию, состоящую из экспертов, для анализа предложений по использованию Ниагарского водопада для производства электроэнергии. Комиссию возглавлял сэр Уильям Томсон (впоследствии лорд Кельвин), в нее входили Элеутер Маскарт из Франции, Уильям Анвин из Англии, Коулман Селлерс из США и Теодор Турреттини из Швейцарии. Его поддержали такие предприниматели , как Дж. П. Морган , лорд Ротшильд и Джон Джейкоб Астор IV . даже кратко рассматривался сжатый воздух Среди 19 предложений в качестве средства передачи энергии , но отдавалось предпочтение электричеству. Они не могли решить, какой метод в целом будет лучшим.

К 1893 году компания Niagara Falls Power Company отклонила оставшиеся предложения полудюжины компаний и заключила контракт на производство электроэнергии с Westinghouse, а контракты на дальнейшие линии электропередачи и трансформаторы были переданы General Electric. [46] [47] Работа началась в 1893 году над проектом генерации Ниагарского водопада: 5000 лошадиных сил (3700 кВт) должны были генерироваться и передаваться в виде переменного тока с частотой 25 Гц, чтобы минимизировать потери сопротивления при передаче (изменено на 60 Гц в 1950-х годах).

Westinghouse также пришлось разработать систему на основе роторных преобразователей , которая позволила бы им обеспечивать все необходимые стандарты мощности, включая однофазные и многофазные переменный и постоянный ток, для трамваев и заводских двигателей. Первым покупателем энергии от гидроэлектрических генераторов на станции Эдвард Дин Адамс в Ниагаре в 1895 году были заводы Pittsburgh Reduction Company , которым требовалось большое количество дешевой электроэнергии для выплавки алюминия. [48] 16 ноября 1896 года электроэнергия, переданная в Буффало, начала питать трамваи. Электростанции были построены Westinghouse Electric Corporation . Масштаб проекта позволил компании General Electric также внести свой вклад, построив линии электропередачи и оборудование. [48] В том же году Westinghouse и General Electric подписали соглашение о разделе патентов, положившее конец примерно 300 искам, в которых участвовали компании по поводу конкурирующих патентов в области электротехники, и предоставило им монопольный контроль над электроэнергетической отраслью США на долгие годы вперед. [49]

Первоначально линии электропередачи поддерживались фарфоровыми штыревыми изоляторами, подобными тем, которые используются в телеграфах и телефонных линиях. Однако у них был практический предел в 40 кВ. В 1907 году изобретение дискового изолятора Гарольдом В. Баком из Niagara Falls Power Corporation и Эдвардом М. Хьюлеттом из General Electric позволило создать практичные изоляторы любой длины для более высоких напряжений.

Начало 20 века

[ редактировать ]
Первая линия электропередачи 110 кВ в Европе была построена примерно в 1912 году между Лауххаммером и Ризой, Германская империя. Оригинальный столб.

Напряжения, используемые для передачи электроэнергии, увеличивались на протяжении всего 20 века. [50] Первая электростанция переменного тока «высокого напряжения» мощностью 4 МВт, 10 кВ, 85 Гц была введена в эксплуатацию в 1889 году Себастьяном Зиани де Ферранти в Дептфорде , Лондон. [33] Первая линия электропередачи в Северной Америке работала при напряжении 4000 В. Она была введена в эксплуатацию 3 июня 1889 года, при этом линии между электростанцией в Уилламетт-Фолс в Орегон-Сити, штат Орегон , и площадью Чепмен в центре Портленда, штат Орегон, протянулись примерно на 13 метров . миль. [51] К 1914 году в эксплуатации находилось пятьдесят пять систем электропередачи, работавших с напряжением более 70 000 В, а максимальное напряжение, использовавшееся в то время, составляло 150 кВ. [52] Первая трехфазная передача переменного тока напряжением 110 кВ состоялась в 1907 году между Кротоном и Гранд-Рапидсом , штат Мичиган . Напряжения 100 кВ и выше были внедрены в технологию примерно через 5 лет, например, с первой линией 110 кВ в Европе между Лауххаммером и Ризой , Германия, в 1912 году.

В начале 1920-х годов была построена линия Пит-Ривер – Коттонвуд – Вака-Диксон на напряжение 220 кВ, передающая электроэнергию от гидроэлектростанций в Сьерра-Неваде в район залива Сан-Франциско , в то же время Биг-Крик – Лос-Анджелес линии Биг-Крик – Лос-Анджелес были модернизированы до линии . то же напряжение. Обе эти системы были введены в коммерческую эксплуатацию в 1923 году. 17 апреля 1929 года была завершена первая линия 220 кВ в Германии, идущая от Браувайлера около Кёльна , через Кельстербах под Франкфуртом, Рейнау под Мангеймом , Людвигсбург -Хоэнек под Австрией . Эта линия включает в себя соединительную линию Север-Юг , которая в то время была одной из крупнейших энергетических систем в мире. Мачты этой линии были спроектированы с учетом возможного повышения напряжения до 380 кВ. Однако первая передача напряжением 380 кВ в Германии произошла 5 октября 1957 года между подстанциями в Роммерскирхене и Людвигсбурге-Хоэнекке.

Первая в мире линия электропередачи напряжением 380 кВ была построена в Швеции протяженностью 952 км, , линия Харспронгет – Халлсберг состоялась первая передача сверхвысокого напряжения напряжением 735 кВ в 1952 году. В 1965 году на линии электропередачи Гидро-Квебек . [53] была проведена первая передача на 1200 кВ В 1982 году в Советском Союзе .

Быстрая индустриализация 20-го века сделала линии и сети электропередачи важной частью экономической инфраструктуры в большинстве промышленно развитых стран. Объединение местных электростанций и небольших распределительных сетей во многом стимулировалось требованиями Первой мировой войны , когда правительства построили крупные электростанции для обеспечения электроэнергией заводов по производству боеприпасов; позже эти станции были подключены для подачи гражданской нагрузки посредством передачи на большие расстояния. [54]

Небольшие муниципальные электроэнергетические предприятия не обязательно стремились снизить стоимость каждой проданной единицы электроэнергии; в некоторой степени, особенно в период 1880–1890 годов, электрическое освещение считалось предметом роскоши, и электроэнергия не заменяла паровую энергию. Такие инженеры, как Сэмюэл Инсалл в США и Себастьян З. Де Ферранти в Соединенном Королевстве, сыграли важную роль в преодолении технических, экономических, нормативных и политических трудностей в развитии передачи электроэнергии на большие расстояния. Благодаря внедрению сетей передачи электроэнергии в лондонском Сити стоимость киловатт-часа за десять лет снизилась на одну треть. [55]

В 1926 году электрические сети в Соединенном Королевстве начали объединяться в Национальную энергосистему , первоначально работавшую на напряжении 132 кВ.

Силовая электроника

[ редактировать ]
Основная статья: Силовая электроника

Силовая электроника — это применение полупроводниковой электроники для управления и преобразования электроэнергии. Силовая электроника началась с разработки ртутного дугового выпрямителя . Изобретенный Питером Купером Хьюиттом в 1902 году, он использовался для преобразования переменного тока (AC) в постоянный ток (DC). С 1920-х годов продолжались исследования по применению тиратронов и ртутных дуговых клапанов с сеточным управлением для передачи энергии. Уно Ламм разработал ртутный клапан с выравнивающими электродами, что делает его пригодным для постоянного тока высокого напряжения передачи энергии . В 1933 году были изобретены селеновые выпрямители. [56]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Эдвин Джеймс Хьюстон; Артур Эдвин Кеннелли (1896). Электродвигатель и мощность передачи . Компания WJ Johnston. п. 14 . Проверено 7 января 2009 г.
  2. ^ Джим Хартер (2005). Мировые железные дороги девятнадцатого века . Джу Пресс. п. 488. ИСБН  978-0-8018-8089-6 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с Томас П. Хьюз (1993). Сети власти: электрификация в западном обществе, 1880–1930 гг . Балтимор: Издательство Университета Джонса Хопкинса. стр. 119–22. ISBN  978-0-8018-4614-4 .
  4. ^ «Передача электроэнергии: учебник для начинающих» (PDF) . Национальный совет по электроэнергетической политике. Архивировано из оригинала (PDF) 1 декабря 2008 г. Проверено 6 января 2009 г.
  5. ^ Дэвид Оукс Вудбери (1949). Мера величия: краткая биография Эдварда Уэстона . МакГроу-Хилл. п. 83 . Проверено 4 января 2009 г.
  6. ^ Джон Патрик Барретт (1894). Электричество на Колумбийской выставке . Компания RR Donnelley & Sons. п. 1 . Проверено 4 января 2009 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и Гварниери, М. (2013). «Начало передачи электроэнергии: Часть первая». Журнал промышленной электроники IEEE . 7 (1): 57–60. дои : 10.1109/МИЭ.2012.2236484 . S2CID   45909123 .
  8. ^ Инженеры, Электротехнический институт (24 марта 1880 г.). «Заметки о системе электрического освещения Яблочкова» . Журнал Общества инженеров-телеграфистов . IX (32): 143 . Проверено 7 января 2009 г.
  9. ^ Перейти обратно: а б с Гварниери, М. (2013). «Переключение света: от химического к электрическому» (PDF) . Журнал промышленной электроники IEEE . 9 (3): 44–47. дои : 10.1109/МИЭ.2015.2454038 . hdl : 11577/3164116 . S2CID   2986686 .
  10. ^ Горман, Мел. «Чарльз Ф. Браш и первая общественная система электрического уличного освещения в Америке» . Связь с историей Огайо . Исторический центр Огайо . Проверено 25 мая 2021 г.
  11. ^ Ричард Шелтон Кирби; Фрэнсис А. Дэвис (1990). Инженерное дело в истории . Публикации Courier Dover. п. 358. ИСБН  978-0-486-26412-7 . Проверено 4 января 2009 г.
  12. ^ Отрывок PG&E больше недоступен, цитируется в блоге. «PG&E: Наша история» . Проверено 4 января 2009 г. В 27 лет Джордж Роу основал первую электрическую компанию в генеалогическом древе PG&E. К сентябрю [1879 года] небольшое здание на Четвертой улице и Маркете было завершено и установлены две крошечные дуговые динамо-машины Браша. Вместе они могли поставить 21 светильник. Клиентов привлекло беззастенчивое предложение обслуживания с захода солнца до полуночи (кроме воскресенья и праздников) по цене 10 долларов за лампу в неделю. Тем не менее, в жаждущем света Сан-Франциско покупатели начали шуметь. К началу следующего года добавились еще четыре генератора мощностью более 100 ламп. Электричество пришло на Запад.
  13. ^ «Энергетические графики гидроэнергетики» .
  14. ^ «История гидроэнергетики Минэнерго» .
  15. ^ Чарльз Фрэнсис Браш . Еврейский университет Иерусалима . Архивировано из оригинала 24 февраля 2009 г. Проверено 4 января 2009 г.
  16. ^ Ричард Деннис (2008). Города в современности: изображения и произведения мегаполиса, 1840–1930 гг . Издательство Кембриджского университета. п. 132. ИСБН  978-0-521-46470-3 . Проверено 4 января 2009 г.
  17. ^ Первая форма электрического света. История угольной дуговой лампы (1800–1980-е годы).
  18. ^ Говард Б. Рокман, Закон об интеллектуальной собственности для инженеров и ученых , Джон Уайли – 2004, с. 131
  19. ^ Ахмад Фаруки, Келли Икин, Ценообразование на конкурентных рынках электроэнергии , Springer Science & Business Media – 2000, стр. 67
  20. ^ «Краткая история Con Edison: «Электричество» » . Coned.com. 1 января 1998 года. Архивировано из оригинала 30 октября 2012 года . Проверено 31 декабря 2013 г.
  21. ^ «Станция Перл-стрит» . Сеть глобальной истории IEEE . Институт инженеров электротехники и электроники . Проверено 4 января 2009 г.
  22. ^ Вацлав Смил (2005). Создание двадцатого века: технические инновации 1867–1914 годов и их долгосрочное влияние . Издательство Оксфордского университета. п. 65 . ISBN  978-0-19-516874-7 . Проверено 3 января 2009 г. Трансформатор Кольтман 1988г.
  23. ^ Кольтман, JW (январь 1988 г.). «Трансформер». Научный американец . стр. 86–95. ОСТИ   6851152 .
  24. ^ Стэнли Трансформер . Лос-Аламосская национальная лаборатория ; Университет Флориды . Архивировано из оригинала 19 января 2009 г. Проверено 9 января 2009 г.
  25. ^ Томас Парк Хьюз , Сети власти: электрификация в западном обществе, 1880–1930 , с. 89, (1993)
  26. ^ «Венгерские изобретатели и их изобретения в области сильноточной техники» . energosolar.com. Архивировано из оригинала 21 января 2007 года . Проверено 26 декабря 2008 г.
  27. ^ Патент № US352105 , Патентное ведомство США, 2 ноября 1886 г., получено 8 июля 2009 г.
  28. ^ Смил, Вацлав, Создание двадцатого века: технические инновации 1867–1914 годов и их долгосрочное влияние , Oxford University Press, 2005, стр. 71.
  29. ^ Есенски, Шандор. «Электростатика и электродинамика в Пештском университете в середине XIX века» (PDF) . Университет Павии . Архивировано из оригинала (PDF) 27 июня 2022 года . Проверено 3 марта 2012 г.
  30. ^ Перейти обратно: а б Блати, Отто Титуш , Венгерское патентное ведомство.
  31. ^ «Технология – История – Осветительные трансформаторы с закрытым сердечником» . Элма тт - Завод трансформаторов и приборов . Сербия . Проверено 31 августа 2023 г.
  32. ^ Надь, Арпад Золтан, «Лекция, посвященная 100-летию открытия электрона в 1897 году» (предварительный текст) , Будапешт, 11 октября 1996 г., получено 9 июля 2009 г.
  33. ^ Перейти обратно: а б с д Гварниери, М. (2013). «Начало передачи электроэнергии: Часть вторая». Журнал промышленной электроники IEEE . 7 (2): 52–59. дои : 10.1109/МИЭ.2013.2256297 . S2CID   42790906 .
  34. ^ http://edisontechcenter.org - Грейт-Баррингтон, 1886 г. Первая практическая система подачи переменного тока.
  35. ^ Томас Парк Хьюз , Сети власти: электрификация в западном обществе, 1880–1930 , стр. 103, (1993)
  36. ^ Музей Скенектади , Скенектади, Нью-Йорк .
  37. ^ Перейти обратно: а б с Хос Арриллага (1998). Передача постоянного тока высокого напряжения . Институт техники и технологий (ИЭТ). п. 1. ISBN  978-0-85296-941-0 . Проверено 6 января 2009 г.
  38. ^ Перейти обратно: а б Гварниери, М. (2013). «Переменная эволюция передачи энергии постоянного тока». Журнал промышленной электроники IEEE . 7 (3): 60–63. дои : 10.1109/МИЭ.2013.2272238 . S2CID   23610440 .
  39. ^ «Рене Тюри» (на немецком языке). Electrosuisse, швейцарская организация профессионалов в области электротехники. Архивировано из оригинала 14 сентября 2009 г. Проверено 5 января 2009 г.
  40. ^ Информация об изоляторе ACW - Справочная информация по книге - История электрических систем и кабелей
  41. ^ Роберт Монро Блэк (1983). История электрических проводов и кабелей . Лондон: Институт инженерии и технологий (IET). стр. 94–96. ISBN  978-0-86341-001-7 .
  42. ^ Уведомление об авторских правах – Тьюри, Рене (CH.AVG.ThuryISAAR) (PDF) (на французском языке). Архивы города Женевы. Декабрь 2006 года . Проверено 7 января 2009 г.
  43. ^ Томас П. Хьюз , Сети власти: электрификация в западном обществе 1880–1930 , Издательство Университета Джона Хопкинса, Балтимор, 1983 ISBN   0-8018-2873-2
  44. ^ Кисслинг Ф., Нефцгер П., Ноласко Дж. Ф., Кайнцик У (2003) Воздушные линии электропередачи . Springer: Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк, с. 5
  45. ^ «История станции А» . Фонд наследия Уилламетт-Фолс . 2008. Архивировано из оригинала 16 июля 2012 года.
  46. ^ Брэдли, Роберт Л. младший (2011). От Эдисона до Энрона: энергетические рынки и политические стратегии . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. п. 40. ИСБН  978-0-47091-736-7 .
  47. ^ Скрабец, Квентин Р. (2012). 100 самых значимых событий в американском бизнесе: энциклопедия . Санта-Барбара, Калифорния: ABC-CLIO. п. 113. ИСБН  978-0-31339-863-6 .
  48. ^ Перейти обратно: а б Эссиг, Марк (2009). Эдисон и электрический стул: история света и смерти . Нью-Йорк: Издательство Bloomsbury Publishing, США. п. 274. ИСБН  978-0-80271-928-7 .
  49. ^ Скрабец, Квентин Р. (2007). Джордж Вестингауз: Нежный гений . Нью-Йорк: Издательство Алгора. п. 190. ИСБН  978-0-87586-506-5 .
  50. ^ Пейдж, Артур В. (июнь 1907 г.). «Эра электрических слуг: начало эры, в которой трудовые проблемы города и страны будут решаться с помощью дешевой электроэнергии» . Мировая работа: история нашего времени . XIV : 9111–9116 . Проверено 10 июля 2009 г.
  51. ^ Фурфари, ФА; Николс, Р.С. (2003). «Первая линия электропередачи в Северной Америке - Орегон-Сити, Орегон». Журнал отраслевых приложений IEEE . 9 (4): 7–10. дои : 10.1109/MIA.2003.1206911 . ISSN   1077-2618 .
  52. ↑ Данные Бюро переписи населения перепечатаны в журнале Хьюз, стр. 282–83.
  53. ^ Суд, Виджай К. (весна 2006 г.). «Веха IEEE: 40-летие системы передачи 735 кВ» (PDF) . Канадский обзор IEEE . стр. 6–7 . Проверено 14 марта 2009 г.
  54. ^ Хьюз, стр. 293–95.
  55. ^ Хьюз стр.?
  56. ^ Томпсон, штат Монтана «Примечания 01» (PDF) . Введение в силовую электронику . Томпсон Консалтинг, Инк.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=History_of_electric_power_transmission&oldid=1223388851"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 2b8e28d00d8cdc5c63da9e35a217ec9f__1715448600
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/2b/9f/2b8e28d00d8cdc5c63da9e35a217ec9f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
History of electric power transmission - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)