Rusia
Në Rusi, janë zhvilluar dy seri tensionesh nominale, të cilat përfshijnë linja të tensionit ultra të lartë dhe ultra të lartë. Shkalla e parë është 110-150-330-750 kV, e dyta është 110-220-500-1150 kV.
Secili nga hapat pasues në këto shkallë e tejkalon atë të mëparshëm përafërsisht 2 herë, gjë që bën të mundur rritjen e kapacitetit të transmetimit me afërsisht 4 herë.
Këto shkallë tensioni kanë zonat e tyre të aplikimit. Shkalla e parë është bërë e përhapur në rajonet veriperëndimore të Rusisë, Karelia, Gadishulli Kola dhe Kaukazi i Veriut. Lidhjet e sistemit të integruar të Veri-Perëndimit me sistemin energjetik Kola bëhen në një tension 330 kV, IPS i Veri-Perëndimit me IPS të Qendrës - në një tension prej 750 kV.
Shkalla e dytë e tensionit përdoret në Qendrën e Rusisë dhe rajonet që ndodhen në lindje të Moskës. Në Zonën Qendrore, dy shkallët e përmendura ndonjëherë mbivendosen (linjat 500 dhe 750 kV). Në të njëjtën kohë, në lindje të Moskës, duke përfshirë Siberinë dhe Lindja e Largët, përdoret vetëm shkalla e dytë e tensionit. Kjo ndarje e dy shkallëve në territore të ndryshme ka avantazhet e saj nga pikëpamja e funksionimit të rrjetit.
SHBA
Linjat e para të transmetimit të energjisë me një tension prej 110 kV u ndërtuan në SHBA në vitin 1910, 220 kV - në vitin 1922. Më pas u shfaqën një sërë tensionesh të tjera nominale, që është për shkak të sasi e madhe kompanitë që prodhojnë pajisje elektrike. Në vitet 50 u zhvilluan linja 345 kV, në 1965 u ndez linja e parë 500 kV, në 1969 - një linjë 765 kV, dhe në 1970 hyri në funksion një linjë e transmetimit të energjisë ±400 kV DC me një gjatësi prej 1400 km ( Transmetimi i Paqësorit), duke kaluar përgjatë bregut perëndimor të Shteteve të Bashkuara. Pavarësisht nga shumëllojshmëria e tensioneve nominale në këtë vend, mund të dallohen dy shkallë që kanë fushat e tyre të aplikimit. Shkalla e parë përfshin tensione 138-345-765 kV dhe përdoret në jugperëndim, qendër dhe veri të vendit, e dyta - tensionet 115-230-500 kV dhe përdoret kryesisht në perëndim dhe jug-lindje të vendit. Shtetet e Bashkuara.
Në Shtetet e Bashkuara, ekzistojnë një sërë sistemesh energjetike të ndërlidhura, të cilat përfshijnë kompani të veçanta energjetike, prej të cilave janë më shumë se mijëra. Disa nga këto konsolidime kontrollohen nga një qendër e vetme kontrolli, të tjera thjesht funksionojnë paralelisht duke koordinuar ndarjen e ngarkesës dhe rregullimin e frekuencës. Rolin e lidhjeve ndërsistemore dhe linjave sistemformuese e kryejnë linjat 345-765 kV. Po punohet për krijimin e pajisjeve për linjat e energjisë 1600 kV.
Në veri, rrjeti i energjisë i SHBA-së ka lidhje të forta me Kanadanë, duke përfshirë disa linja 765 kV në pjesën lindore të kufirit, disa linja 500 kV në pjesën perëndimore dhe tre futje DC.
Në vitet '90 të shekullit të kaluar, një transmetim i energjisë me shumë nënstacione DC Kanada-SHBA (1486 km, ±400 kV, 2000 MW) u ndërtua nga hidrocentrali La Grande në provincën e Quebec (Kanada) në Boston (SHBA) . Ky transmetim ka pesë stacione konvertimi, tre prej të cilave ndodhen në Kanada dhe dy në Shtetet e Bashkuara. Përveç kësaj linje transmetimi, ekzistojnë edhe tre linja të tjera transmetimi dhe tetë futje DC në Shtetet e Bashkuara.
Në jug, rrjeti elektrik i SHBA-së është i lidhur me linja 230-345 kV me rrjetin elektrik meksikan. Sistemet energjetike të Kanadasë, Shteteve të Bashkuara dhe Meksikës funksionojnë paralelisht.
Europa Perëndimore
Në Evropën Perëndimore ekziston një shoqatë energjetike e quajtur UCPTE, e cila përfshin 12 vende, me të cilat tani janë të lidhura edhe vendet e Evropës Lindore. Vendet nordike kanë krijuar shoqatën e energjisë Nordel System, e cila përfshin Suedinë, Norvegjinë, Finlandën dhe Danimarkën. Rrjeti Anglin funksionon paralelisht me UCPTE nëpërmjet një linje transmetimi nënujore DC. Linja të ngjashme të energjisë lidhin gjithashtu sistemet energjetike të Suedisë, Danimarkës dhe Gjermanisë me sistemet energjetike të Suedisë dhe Finlandës. Rusia është e lidhur me sistemin Nordel përmes një lidhjeje DC në Vyborg me një kapacitet prej 1420 MW. Është planifikuar të ndërtohet një linjë nëndetëse DC MB-Norvegji 724 km e gjatë me një kapacitet prej 800 MW.
Linjat kryesore të formimit të sistemit rrymë alternative në vendet e Evropës Perëndimore që janë anëtare të UCPTE, ka linja me tension 380-420 kV. Linjat 230 kV dhe linjat 110-150 kV kryejnë funksionet e rrjeteve të shpërndarjes. Tensionet 500 dhe 750 kV nuk përdoren në Evropën Perëndimore, por në Francë për shkak të rritjes së ngarkesave është zhvilluar një projekt për ndërtimin e linjave 750 kV. Në këtë rast, propozohet përdorimi i linjave 380 kV të sapondërtuara me dy tela në fazë në mbështetëse me qark të dyfishtë për të pezulluar një qark 750 kV me të njëjtat tela.
Kanadaja
Në pjesën lindore të vendit është mjaft i zhvilluar një rrjet me tension 735 kV, në pjesën perëndimore - 500 kV. Zhvillimi i rrjetit 735 kV u shkaktua nga nevoja për të siguruar energji për një nga hidrocentralet më të mëdha në botë në lumë. Churchill me një kapacitet prej 5.2 GW, si dhe një kaskadë hidrocentralesh në lumë. Shën Lorenci. Për të furnizuar energjinë nga hidrocentralet në lumë. Nelson ndërtoi linjën e energjisë Nelson River - Winnipeg DC - një transmetim me qark të dyfishtë 800 km i gjatë: qarku i parë në valvulat e merkurit (±450 kV, 1620 MW), qarku i dytë në valvulat e tiristorit të tensionit të lartë (±500 kV, 2000 MW). Përveç kësaj, ekziston një lidhje DC e lumit Il 320 MW, e krijuar për të lidhur sistemet e energjisë të Kanadasë dhe Shteteve të Bashkuara. Në Bregun Perëndimor
Kanadaja ka vendosur një transmetim nënujor nga kontinenti në ishull. Vankuver, i cili ka dy kabllo AC (138 kV, 120 MW) dhe dy kabllo DC (+260+280 kV, 370 MW). Ekziston gjithashtu një lidhje DC Shategei (1000 MW), që lidh rrjetin 735 kV në Kanada dhe rrjetin 765 kV në SHBA.
Rrjetet e zhvilluara 500 kV në Kanadanë perëndimore lidhin termocentrale të mëdha dhe nyje ngarkese në zonat industriale të provincave perëndimore. Sistemet energjetike të pjesëve lindore dhe perëndimore të Kanadasë nuk kanë një lidhje të drejtpërdrejtë, pasi ato ndahen nga vargmalet malore. Komunikimi kryhet përmes rrjetit të energjisë elektrike në SHBA. Ekzistojnë ndërlidhje 500 kV midis rrjeteve kanadeze dhe amerikane në pjesën perëndimore të këtyre vendeve.
Kështu, në Shtetet e Bashkuara veriore dhe Kanadanë jugore ekzistojnë dy ndërlidhje të mëdha energjetike: sistemet energjetike të pjesës verilindore të Shteteve të Bashkuara dhe pjesës juglindore të Kanadasë dhe sistemet energjetike të pjesës veriperëndimore të Shteteve të Bashkuara dhe Kanadasë jugperëndimore.
Meksika, Amerika Qendrore dhe Jugore
Rrjeti energjetik i Meksikës ka kapacitet disproporcionalisht më pak se rrjeti elektrik i SHBA-së. Rrjeti kryesor në Meksikë është formuar në tensione 220 dhe 400 kV.
Vendet e Amerikës Qendrore (Panama, Kosta Rika, Hondurasi, Nikaragua) formojnë një rajon të izoluar energjetikisht me një kapacitet total të vogël termocentrali (3-4 GW). Ka lidhje ndërshtetërore 230 kV. Aktualisht, Shoqata e Energjisë së Amerikës Qendrore po krijohet mbi bazën e ndërtimit të linjave 230-500 kV.
Ndër vendet e Amerikës së Jugut, Brazili (54%), Argjentina (20%) dhe Venezuela (10%) kanë potencialin më të fuqishëm të energjisë. Pjesa tjetër vjen nga vende të tjera të kontinentit. Në të njëjtën kohë, sistemi energjetik i Argjentinës është më i madhi në Amerikën e Jugut. Tensioni më i lartë i rrjetit në Argjentinë është 500 kV, gjatësia totale e linjave të kësaj klase të tensionit është rreth 10 mijë km.
Tensioni më i lartë i rrjeteve elektrike në Brazil është 765 kV. Ekziston edhe një rrjet prej linjash 500 kV, linja të veçanta 400 kV dhe një rrjet prej 345 kV. Në Brazil, një linjë e transmetimit të rrymës së drejtpërdrejtë operohet nga hidrocentrali më i madh në botë, Itaipu, në zonën e Sao Paulos. Ky transmetim i fuqisë ka dy tensione ±600 kV, gjatësia e tij është mbi 800 km, dhe fuqia totale e transmetuar është 6300 MW.
Tensioni më i lartë i rrjetit në Venezuelë është 400 kV. Në vendet e tjera të këtij kontinenti - 220 kV. Ekzistojnë një numër i ndërlidhjeve 220 kV.
Ndërlidhja e gjerë e sistemeve të energjisë elektrike të Amerikës së Jugut pengohet nga frekuencat e ndryshme nominale të vendeve individuale: 50 dhe 60 Hz. Ka dy futje DC. Njëri prej tyre është me kapacitet 50 MW ndërmjet rrjeteve të Paraguait dhe Brazilit, tjetri me kapacitet 2000 MW ndërmjet rrjeteve të Brazilit dhe Argjentinës.
Afrika
Duke pasur parasysh sipërfaqen e madhe të kontinentit, fuqia totale e termocentraleve është relativisht e vogël. Nga këto, afërsisht gjysma janë të përqendruara në Afrikën e Jugut dhe mbi 10% në Egjipt, pjesa tjetër në vendet e tjera të kontinentit. Me kapacitete relativisht modeste energjetike, sistemet energjetike afrikane përdorin tensione mjaft të larta, gjë që shpjegohet me largësinë e burimeve të energjisë nga qendrat e konsumit. Në Egjipt, voltazhi i përdorur është 500 kV, në Afrikën e Jugut - 400 kV, Nigeri, Zambia dhe Zimbabve - 330 kV, në vendet e tjera 220-230 kV. Në kontinent janë ndërtuar dy linja të fuqishme të rrymës direkte: Inga - Shaba, që lidh dy rajonet më të zhvilluara, por të izoluara të Zaire, dhe hidrocentrali Cabora Bassa (Mozambik) - Apolo (Afrika e Jugut).
Azia (me përjashtim të CIS)
Në këtë rajon, për shkak të mungesës së mjaftueshme informacion të plotë Mund të jepet vetëm informacioni më i përgjithshëm. Tensioni më i lartë i linjave të formimit të sistemit në Indi, Turqi, Irak, Iran është 400 kV, në Kinë, Pakistan, Japoni - 500 kV. Në Indi dhe Kinë, shumë vëmendje i kushtohet transmetimit dhe futjeve të energjisë DC. Në këto vende, tashmë janë ndërtuar disa linja të transmetimit të energjisë elektrike dhe inserte të rrymës së vazhduar dhe është planifikuar të rritet numri i tyre dhe të kryhen të gjitha lidhjet ndërsisteme me rrymë të vazhdueshme.
Ndër sistemet energjetike aziatike, pozitat drejtuese janë zënë nga sistemet energjetike të Japonisë dhe Koresë së Jugut. Baza e rrjetit shtyllë të Japonisë është linja 275 dhe 500 kV. Pothuajse të gjitha linjat 500 kV janë me qark të dyfishtë. Për të transmetuar energjinë elektrike në zonën e Tokios nga një termocentral i madh bërthamor, u ndërtua një linjë e transmetimit të energjisë 1100 kV me një gjatësi prej 250 km. Kjo linjë është ndërtuar mbi mbështetëse me dy zinxhirë deri në 120 m të larta, e cila përcaktohet nga kërkesat mjedisore. Aktualisht, në ishull është duke u ndërtuar një linjë unazore 1100 kV. Honshu.
Vështirësia në krijimin e një sistemi të unifikuar të energjisë për këtë vend është prania e frekuencave të ndryshme nominale (50 dhe 60 Hz) në pjesët veriore dhe jugore të Japonisë. Kufiri midis këtyre pjesëve shkon përgjatë ishullit. Honshu. Për komunikim ndërmjet tyre u ndërtuan dy inserte DC 300 MW. Për më tepër, të dy ishujt - Hokkaido dhe Honshu - janë të lidhur me kabllo të sipërme të transmetimit të energjisë DC (600 MW, ±250 kV).
Rrjeti kryesor i Koresë së Jugut ka një tension prej 345 kV. Për shkak të madhësisë së vogël të territorit të këtij shteti, linjat e energjisë elektrike janë të shkurtra në gjatësi. Gjatësia totale e linjave 345 kV që qarkullojnë në drejtimin meridional është pak më shumë se 300 km. Gjatësia totale e linjave që kalojnë në drejtimin gjerësor është afërsisht e njëjtë. Rrugët e këtyre linjave, si rregull, kalojnë nëpër territore që nuk preken nga aktiviteti ekonomik, gjë që është shumë e vështirë në kushtet e Koresë së Jugut. Për shkak të rritjes së ngarkesës po ndërtohet linja 765 kV, e cila kërkon edhe tejkalimin e vështirësive me shtrimin e trasesë.
Ndërtimi i linjave të transmetimit të energjisë ultra të tensionit të lartë hapi perspektiva emocionuese - aftësinë për të transferuar shpejt, me humbje minimale, energji elektrike dhe energji mijëra kilometra nga rajonet e pasura me energji të vendit në ato me mungesë energjie.
Linjat e para "gjatësore" të transmetimit të energjisë në botë do të lidhnin së bashku pesë sisteme të ndërlidhura të energjisë Bashkimi Sovjetik– Siberia, Kazakistani, Uralet, Vollga, Qendra. Linja e transmetimit të energjisë Siberi-Kazakistan-Ural u ndërtua dhe u vu në funksion në faza.
Më 24 mars 1977, Komiteti Qendror i CPSU dhe Këshilli i Ministrave të BRSS miratuan Rezolutën Nr. 243 "Për krijimin e kompleksit të karburantit dhe energjisë Ekibastuz dhe ndërtimin e një linje të transmetimit të energjisë direkte 1500 kV Ekibastuz- Qendër.” Kjo rezolutë parashikoi zhvillimin më efikas të kompleksit të karburantit dhe energjisë dhe zbatimin e programit të energjisë të BRSS, ku Kazakistani ishte parashikuar të luante një nga rolet kryesore në sektorin energjetik sovjetik në vitet e ardhshme. Në atë kohë, Kazakistani renditej i treti midis republikave të BRSS në prodhimin e energjisë elektrike.
Duke marrë parasysh rezervat e panumërta të qymyrit dhe shkallën e prodhimit të tij, u vendos që të ndërtohen termocentrale të mëdha në Ekibastuz në afërsi të minierave të hapura, në mënyrë që të reduktohen në minimum kostot e transportit të qymyrit. Me vënien në punë të njësive të energjisë në termocentralet e qarkut shtetëror në ndërtim, Kazakistani jo vetëm që i dha plotësisht energjinë elektrike ekonomisë kombëtare të republikës, por gjithashtu pati mundësinë të transmetonte energji elektrike në rajone të tjera të ish-Bashkimit Sovjetik.
Për këto qëllime, u mor një vendim për ndërtimin e linjave të energjisë 500 kV dhe një linjë unike të transmetimit të energjisë me tension ultra të lartë prej 1150 kilovolt me rrymë alternative Ekibastuz-Ural me një gjatësi prej 900 km me nënstacione në Ekibastuz, Kokchetav, Kustanay dhe Kustanay- Seksioni Chelyabinsk me një gjatësi prej 300 km, me përdorim të përkohshëm të tij për tension 500 kV.
Studimi i fizibilitetit të transmetimit të energjisë 1150 u krye nga departamenti i transmetimit në distanca të gjata të Institutit Energosetproekt. Zhvillimi i dokumentacionit të projektimit dhe vlerësimit u krye nga i njëjti institut.
Kontraktori i përgjithshëm për ndërtimin e transmetimit të energjisë ishte Trusti Spetssetstroy për HV-1150 kV. Për ndërtimin e objekteve të nënstacionit Ekibastuzskaya 1150 kV - besimi Ekibastuzenergostroy. Për ndërtimin e nënstacioneve në Kokchetav, Kustanai dhe Chelyabinsk - besimi Yuzhuralenergostroy.
Dhjetra qendra dhe institute kërkimore u përfshinë në zhvillimin e pajisjeve për transmetimin unik të energjisë. Për shembull, autotransformatorët AODCT-66700 u zhvilluan dhe u prodhuan nga NPO Zaporozhtransformator. Reaktorët shunt RODTs-300000/1150 - Fabrika e Moskës "Electrosila", ndërprerësit e ajrit VNV-1150 u zhvilluan nga OJF "Uralelektrotyazhmash". Teli i zbrazët për shiritin e pajisjeve ORU-1150 u prodhua nga Uzina Elektroteknike e Moskës e Akademisë së Shkencave të BRSS në bashkëpunim me institute, inxhinierë të energjisë dhe punëtorë nga industri të tjera. U krijuan klasa të reja të materialeve dhe pajisjeve të kontaktit dhe izolimit për transmetimin e energjisë mbrojtje rele, automatizimi dhe komunikimi, i projektuar për funksionim pa probleme dhe afatgjatë të komponentëve dhe montimeve nën ngarkesa jashtëzakonisht të larta.
Ndërtimi i linjës ajrore 1150 kV u krye nga disa kolona të lëvizshme mekanike dhe ishte përpara ndërtimit të nënstacioneve. Ndërtimi i të parës nga katër nënstacionet filloi nga kontraktori i përgjithshëm SUEK, kreu Yu.A. Kazantsev Për të rritur industrializimin dhe për të zvogëluar kohën e ndërtimit, institutet e projektimit miratuan dizajne të përmirësuara me montimin e komponentëve individualë në vendet e montimit.
Praktika ekzistuese e ndërtimit të nënstacionit në objektet e nënstacionit 1150 kV në atë kohë ishte e papranueshme, pasi pajisjet elektrike të mbushura me vaj të instaluara në kantier peshonin më shumë se 500 tonë. Strukturat metalike të portaleve lineare dhe celulare peshonin deri në 30 tonë dhe ishin montuar në një lartësi prej 40 metrash ose më shumë me dimensione të konsiderueshme.
Për instalimin e tyre, kontraktorët përdorën në atë kohë pajisje të avancuara ngritëse të lëvizshme, vinça "Kato", "Dnepr", "Yanvarets", DEK-50, platformat ajrore "Magirus-Bronto-33", AGP-22, etj.
Duke përdorur pajisjet e sipërpërmendura në kushte të ngushta kantieresh, ndërtuesit dhe instaluesit duhej të ishin të zgjuar për të organizuar funksionimin pa probleme të mekanizmave.
Me një përqendrim të madh të makinerive në kantieret e ndërtimit, u përdor me sukses një qark unazor për furnizim të përkohshëm me energji elektrike, i cili eliminoi shkëputjen dhe dëmtimin e linjave gjatë lëvizjes së makinerive.
Për të koordinuar aktivitetet e sipërpërmendura, në Ekibastuz punoi një grup i detajuar i projektimit të degës Odessa të Institutit Orgenergostroy (i kryesuar nga V.H. Kim), i cili zhvilloi projekte për prodhimin e punës në proceset teknologjike të instalimit strukturat e ndërtimit dhe pajisje.
Një vëllim i madh i punës për instalimin e strukturave metalike të komutuesve të jashtëm-500 kV dhe stabilimenteve të jashtme-1150 kV u krye nga faqja nën udhëheqjen e A.V. Muzika e besimit Elektrosredazmontazh. Instaluar dhe inspektuar të gjitha pajisjet e mbushura me vaj
seksioni i drejtuar nga M.E. Semenov i të njëjtit besim.
Puna e ndërtimit dhe instalimit për vendosjen e tabakave të kabllove dhe kanaleve, instalimin e rafteve USO, ndërtimin e rrugëve dhe kalimeve u krye nga SUEK (menaxheri i vendit V.I. Veselov).
Për sa i përket pajisjeve të tij teknike, i pari i industrisë së energjisë ultra të tensionit të Kazakistanit, PS-1150 kV, ishte një strukturë unike që nuk kishte analoge në botë. Vetë pajisjet në nënstacionin 1150 kV u konsideruan teknikisht komplekse për të operuar dhe kërkonte personel operativ për të njohuri të veçanta dhe një qëndrim të veçantë ndaj punës suaj. Yu.N zotëronte pikërisht këto cilësi. Pakulin, menaxher i nënstacionit, L.R. Besedin, nënkryetari i PS-së, G.I. Pilyugin, riparues i ndërprerësve të ajrit. Personeli i operacioneve dhe dispeçimit - N.I. Tokmantsetsa, I.P. Dolgov, E.N. Obko, A.V. Aksinin. Inxhinierët kryesorë të grupit të mbrojtjes dhe automatizimit rele A.N. Yukhno, I.T. Fink, K. Ergaliev - elektricist për inspektimin dhe rregullimin e pajisjeve të mbushura me vaj, etj. Puna e pandërprerë e kontraktorëve që punonin gjatë gjithë kohës mbikëqyrej nga selia e ndërtimit, e kryesuar nga kryeinxhinieri i trustit Ekibastuzenergostroy M. Barkovsky.
Gjatë periudhës para nisjes, për një kohë të gjatë, një grup specialistësh kryesorë të shoqatës, të kryesuar nga kryeinxhinieri i Shoqatës së Prodhimit të Transmetimeve të Energjisë me rreze të gjatë O.A., jetuan praktikisht në vendin e nënstacionit 1150 kV. Nikitin. Pas katër vitesh punë të palodhur nga shumë organizata të impiantit kontraktues, komisionues dhe patronazhues të përfshirë në krijimin e një nënstacioni unik, në ditët e fundit të korrikut 1985, për herë të parë në praktikën botërore, voltazhi u aplikua në pajisjet unike të Ekibastuz. Nënstacioni 1150 kV, i destinuar për transmetimin e energjisë elektrike përgjatë linjës Ekibastuz-Ural në nënstacionin në Kokchetav. Filloi test industrial faza e parë e urës më të madhe energjetike.
Për herë të parë në praktikën botërore të konsumit industrial është marrë energji elektrike me rrymë alternative të tensionit ultra të lartë prej 1150 kV.
Për nder të kësaj ngjarjeje në territorin e nënstacionit 1150 kV u mbajt një miting me pjesëmarrjen e publikut të qytetit.
Fotoja kap momentin e dorëzimit të çelësit simbolik nga ndërtuesit tek operatorët. Foto nga B. KIRICHEK, pjesëmarrës në ndërtimin e transmetimit të energjisë 1150 kV AC Ekibastuz-Ural.
Kështu që në vitin 1987, një pjesë e kësaj linje nga Ekibastuz në Chebarkul u vu në punë me një gjatësi prej 432 kilometrash në një nivel tensioni prej 1150 kV. Asnjë linjë tjetër në botë nuk është në gjendje të funksionojë me një tension kaq të lartë. Vendi duhej të furnizonte energji nga dy termocentrale të ndërtuara të qarkut shtetëror Ekibastuz në një nënstacion 1150 kV në Chebarkul. Emri i dërgesës: Kostanay-Chelyabinsk. Gjerësia e brezit linjat arritën 5500 MW.
E vendosur nga Ekibastuz përmes Kokchetaev dhe Kustanai deri në Chelyabinsk, linja e energjisë-1150 lidhte sistemet e energjisë të Kazakistanit dhe Rusisë. Lartësia mesatare e mbështetësve të linjës është 45 metra. Pesha e përcjellësve është afërsisht 50 ton.
Linja unike e transmetimit të energjisë me tension të lartë "Siberia-Center" me një tension të projektuar prej 1150 kV i kushtoi vendit 1.3 trilionë. rubla Në të njëjtën kohë, po ndërtohej linja e transmetimit të rrymës së drejtpërdrejtë 1500 kV nga Ekibastuz në Qendër.
Në territorin e Kazakistanit, linja e transmetimit të energjisë 1150 kV Ekibastuz-Kokchetav-Kustanai operoi me një tension nominal prej 1150 kV nga 1988 deri në 1991.
Përfundimi i ndërtimit të linjave të energjisë "gjatësore" 1150 dhe 1500 kV ishte planifikuar në 1995, megjithatë, për shkak të rënies së BRSS, projekti mbeti i papërfunduar. Shumica e linjës përfundoi "jashtë vendit", pasi afërsisht 1,400 nga 1,900 km të linjës Barnaul-Ekibastuz-Kokchetav-Kustanai-Chelyabinsk ndodhet në Kazakistan.
“Linja u ndërtua, por ne kurrë nuk duhej ta përdornim për të rikuperuar paratë e shpenzuara. Së pari, gjatë rënies së BRSS, të dy termocentralet në Ekibastuz u shitën te amerikanët në thelb si skrap. Pastaj linja u çmontua në seksionin që kalonte përmes Kazakistanit. Dhe seksioni nga Petropavlovsk në Chebarkul operohet me një tension prej 500 kilovolt dhe praktikisht shkarkohet. Por syzet mbështetëse janë atje.”Zëvendës menaxheri i Chelyabenergo Vladimir Mikhailovich Kozlov
Në vitin 2012, Oleg Deripaska njoftoi synimin e En+ për të ringjallur projektin për të ndërtuar urën energjetike Siberi-Kazakistan-Urals bazuar në një linjë energjie me tension ultra të lartë.
Përmbajtja:
Një nga shtyllat e qytetërimit modern është furnizimi me energji elektrike. Rolin kryesor në të e luajnë linjat e transmetimit të energjisë. Pavarësisht distancës së objekteve gjeneruese nga konsumatorët fundorë, për t'i lidhur ato nevojiten përçues të zgjatur. Më tej, ne do të flasim më në detaje se çfarë janë këta përçues, të quajtur linja elektrike.
Çfarë lloje të linjave të energjisë elektrike ekzistojnë?
Telat e bashkangjitur në mbështetës janë linja elektrike ajrore. Sot, dy metoda të transmetimit të energjisë elektrike në distanca të gjata janë zotëruar. Ato bazohen në tensione alternative dhe direkte. Transmetimi i energjisë elektrike në tension konstantështë ende më pak i përhapur në krahasim me tension alternativ. Kjo shpjegohet me faktin se vetë rryma direkte nuk gjenerohet, por merret nga rryma alternative.
Për këtë arsye, shtesë makina elektrike. Dhe ata filluan të shfaqen relativisht kohët e fundit, pasi ato bazohen në pajisje të fuqishme gjysmëpërçuese. Gjysmëpërçues të tillë u shfaqën vetëm 20-30 vjet më parë, domethënë afërsisht në vitet '90 të shekullit të njëzetë. Rrjedhimisht, para kësaj kohe ato ishin ndërtuar tashmë sasi të mëdha Linjat e energjisë AC. Dallimet midis linjave të energjisë janë paraqitur më poshtë në diagramin skematik.
Humbjet më të mëdha shkaktohen nga rezistencë aktive material teli. Nuk ka rëndësi se cila rrymë është e drejtpërdrejtë ose e alternuar. Për t'i kapërcyer ato, tensioni në fillim të transmetimit rritet sa më shumë që të jetë e mundur. Niveli i një milion volt tashmë është tejkaluar. Gjeneratori G furnizon linjat e energjisë AC përmes transformatorit T1. Dhe në fund të transmetimit voltazhi zvogëlohet. Linja e energjisë furnizon ngarkesën H përmes transformatorit T2. Një transformator është mjeti më i thjeshtë dhe më i besueshëm i konvertimit të tensionit.
Një lexues me pak njohuri për furnizimin me energji elektrike ka shumë të ngjarë të ketë një pyetje në lidhje me kuptimin e transmetimit të rrymës direkte. Dhe arsyet janë thjesht ekonomike - transmetimi i rrymës direkte të energjisë elektrike në vetë linjat e energjisë siguron kursime të mëdha:
- Gjeneratori prodhon tension trefazor. Prandaj, tre tela nevojiten gjithmonë për furnizimin me energji AC. Dhe në rrymë të drejtpërdrejtë, e gjithë fuqia e tre fazave mund të transmetohet përmes dy telave. Dhe kur përdorni tokën si përçues, një tel në një kohë. Rrjedhimisht, kursimet vetëm në materiale janë trefishuar në favor të linjave të energjisë DC.
- Energjia elektrike e rrjetës AC kur kombinohet në një sistemi i përbashkët duhet të ketë të njëjtin faza (sinkronizim). Do të thotë se vlerë e menjëhershme Tensioni në rrjetet elektrike të lidhura duhet të jetë i njëjtë. Përndryshe, do të ketë një ndryshim potencial midis fazave të lidhura të rrjeteve elektrike. Si rezultat i një lidhjeje pa faza, një aksident i krahasueshëm me qark i shkurtër. Kjo nuk është aspak tipike për rrjetet e energjisë DC. Gjithçka që ka rëndësi për ta është tension efektiv në momentin e lidhjes.
- Për qarqet elektrike, që funksionon me rrymë alternative, karakterizohet nga impedanca, e cila lidhet me induktivitetin dhe kapacitetin. Linjat e energjisë AC gjithashtu kanë rezistencë. Sa më e gjatë të jetë linja, aq më e madhe është impedanca dhe humbjet që lidhen me të. Për qarqet elektrike DC, koncepti i impedancës nuk ekziston, si dhe humbjet që lidhen me ndryshimin e drejtimit të lëvizjes së rrymës elektrike.
- Siç është përmendur tashmë në paragrafin 2, për stabilitet në sistemin energjetik, gjeneratorët duhet të sinkronizohen. Por çfarë më shumë sistem, duke punuar me rrymë alternative, dhe, në përputhje me rrethanat, numrin e gjeneratorëve elektrikë, aq më e vështirë është sinkronizimi i tyre. Dhe për sistemet e energjisë DC, çdo numër gjeneratorësh do të funksionojë normalisht.
Për shkak të faktit se sot nuk ka gjysmëpërçues mjaftueshëm të fuqishëm ose sisteme të tjera për të kthyer tensionin në mënyrë efikase dhe të besueshme, shumica e linjave të energjisë ende funksionojnë me rrymë alternative. Për këtë arsye, ne do të fokusohemi më tej vetëm në to.
Një pikë tjetër në klasifikimin e linjave të energjisë është qëllimi i tyre. Në këtë drejtim, linjat ndahen në
- ultra e gjate,
- linjat kryesore,
- shpërndarja
Dizajni i tyre është thelbësisht i ndryshëm për shkak të vlerave të ndryshme të tensionit. Kështu, në linjat e energjisë në distanca ultra të gjata, të cilat janë sistemformuese, përdoren tensionet më të larta që ekzistojnë në fazën aktuale të zhvillimit të teknologjisë. Vlera prej 500 kV është minimumi për ta. Kjo shpjegohet me distancën e konsiderueshme nga njëri-tjetri i termocentraleve të fuqishëm, secila prej të cilave është baza e një sistemi të veçantë energjetik.
Brenda saj ka të vetin rrjeti i shpërndarjes, detyra e të cilit është të sigurojë grupe të mëdha konsumatorët fundorë. Ato lidhen me nënstacionet e shpërndarjes me tension 220 ose 330 kV në anën e lartë. Këto nënstacione janë konsumatorët fundorë për linjat kryesore të energjisë. Duke qenë se fluksi i energjisë tashmë është shumë afër vendbanimeve, tensioni duhet të reduktohet.
Shpërndarja e energjisë elektrike kryhet me linja elektrike me tension 20 dhe 35 kV për sektorin e banimit, si dhe 110 dhe 150 kV për objektet e fuqishme industriale. Pika tjetër në klasifikimin e linjave të energjisë është sipas klasës së tensionit. Me këtë veçori, linjat e energjisë mund të identifikohen vizualisht. Çdo klasë e tensionit ka izolatorë përkatës. Dizajni i tyre është një lloj identifikimi i linjës së energjisë. Izolatorët bëhen duke rritur numrin e kupave qeramike sipas rritjes së tensionit. Dhe klasat e tij në kilovolt (përfshirë tensionet midis fazave të miratuara për vendet e CIS) janë si më poshtë:
- 1 (380 V);
- 35 (6, 10, 20);
- 110…220;
- 330…750 (500);
- 750 (1150).
Përveç izolatorëve, tipare dalluese janë tela. Me rritjen e tensionit, efekti i shkarkimit të koronës elektrike bëhet më i theksuar. Ky fenomen shpenzon energji dhe zvogëlon efikasitetin e furnizimit me energji elektrike. Prandaj, për të zbutur shkarkimin e koronës me rritjen e tensionit, duke filluar nga 220 kV, përdoren tela paralelë - një për çdo afërsisht 100 kV. Disa nga linjat ajrore (OHL) të klasave të ndryshme të tensionit janë paraqitur më poshtë në imazhet:
Mbështetësit e linjës elektrike dhe elementë të tjerë të dukshëm
Për të siguruar që tela të mbahet mirë, përdoren mbështetëse. Në rastin më të thjeshtë, këto janë shtylla prej druri. Por ky dizajn është i zbatueshëm vetëm për linjat deri në 35 kV. Dhe me rritjen e vlerës së drurit, mbështetësit e betonit të armuar përdoren gjithnjë e më shumë në këtë klasë stresi. Me rritjen e tensionit, telat duhet të ngrihen më lart dhe distanca midis fazave të rritet. Në krahasim, mbështetësit duken kështu:
Në përgjithësi, mbështetjet janë një temë më vete, e cila është mjaft e gjerë. Për këtë arsye, ne nuk do të thellohemi në detajet e temës së mbështetjes së linjave të transmetimit të energjisë këtu. Por për t'i treguar shkurtimisht dhe shkurtimisht lexuesit bazën e saj, ne do të tregojmë imazhin:
Për të përfunduar informacionin rreth linjave të energjisë elektrike, do të përmendim ato elemente shtesë që gjenden në mbështetëse dhe janë qartë të dukshme. Kjo
- sistemet e mbrojtjes nga rrufeja,
- si dhe reaktorët.
Përveç elementëve të listuar, disa të tjerë përdoren në linjat e transmetimit të energjisë. Por le t'i lëmë jashtë objektit të artikullit dhe të kalojmë te kabllot.
Linja kabllore
Ajri është një izolues. Linjat ajrore bazohen në këtë pronë. Por ka materiale të tjera izoluese më efektive. Përdorimi i tyre bën të mundur reduktimin e ndjeshëm të distancave midis përçuesve fazor. Por çmimi i një kablloje të tillë është aq i lartë sa nuk mund të bëhet fjalë për përdorimin e tij në vend të linjave të energjisë elektrike. Për këtë arsye, kabllot vendosen aty ku ka vështirësi me linjat ajrore.
Më 6 tetor, linjat më të larta të stilizuara të energjisë në Rusi u prezantuan në rajonin e Kaliningradit. Nuk ka analoge të dizajnit të bërë në formën e spirancave në vend. Objekti 112 metra i lartë u instalua në një vend të transportit aktiv, në brigjet e lumit Pregolya.
Mbështetësit janë pjesë e linjës së transmetimit të energjisë që po ndërtohet për lidhjen teknologjike të Termocentralit Pregolskaya (440 MW) me nënstacionin ekzistues 330 kilovolt Severnaya. Puna po kryhet si pjesë e programit për zhvillimin dhe rindërtimin e kompleksit të rrjetit elektrik deri në vitin 2020.
Mbështet sipas projekt individual Ai u prodhua nga Fabrika Pilot Gidromontazh, dhe instalimi u krye nga kompania Setstroy.
Një nga anijet e para që kaloi nën linjat e energjisë midis mbështetësve ishte një nga anijet më të mëdha me vela - barque Kruzenshtern me katër shtylla, direkët e së cilës janë rreth 55 metra të larta.
“Ne hymë në Librin e Rekordeve Ruse sepse këto janë shtyllat më të larta të stilizuara të tensionit të lartë në Federatën Ruse. Këto nuk janë vetëm struktura metalike, kjo është një linjë aktive e transmetimit të energjisë 330 kilovolt. Vetë qëllimi nuk ishte të ndërtonim një spirancë, kjo është pasojë e punës sonë për furnizimin e besueshëm dhe të sigurt me energji të konsumatorëve në rajon”, tha kryetari i bordit të drejtorëve të Yantarenergo (pjesë e Rosseti PJSC) në prezantim.
Ai shtoi se aplikacioni tashmë është dërguar në Interrecord. Pasi emisarët të mbërrijnë në Kaliningrad dhe të bëjnë matje, një projekt i ri unik inxhinierik - mbështetëse të stilizuara në formë spirance - do të jetë në gjendje të pretendojë një rekord botëror.
Lartësia e mbështetëses është e krahasueshme me lartësinë e një ndërtese 36-katëshe ose gjatësinë e një fushe futbolli dhe është 112 metra, secila prej dy mbështetëseve përbëhet nga pesë nivele, gjerësia e ankorave është më shumë se 16 metra. Mbështetja peshon 450 tonë dhe mund të përballojë erërat deri në 36 metra në sekondë. Ndriçimi i sinjalit është instaluar përgjatë gjithë lartësisë së mbështetësve, gjë që i bën ato të dukshme për anijet dhe avionët gjatë natës. Besueshmëria e strukturës sigurohet nga pothuajse 270 grumbuj të shtyrë në një thellësi prej 24 metrash.
Distanca midis mbështetësve mbi lumin Pregolya, në një vend lundrimi aktiv, është rreth 500 metra, lartësia e linjave të pezullimit prej më shumë se 60 metra u zgjodh për të siguruar kalimin e anijeve më të mëdha, siç është lundrimi. anijet "Kruzenshtern" dhe "Sedov", në mënyrë që ekuipazhi i barks, porti vendas që është Kaliningrad, nuk kishte për të palosur direkët.
Projekti u zhvillua nga uzina Gidromontazh, e vetmja ndërmarrje në Rusi që është e specializuar në krijimin e linjave të energjisë jo standarde. E njëjta ndërmarrje prodhoi mbështetës dekorativë të linjës elektrike në formën e një leopardi bore dhe skiatorëve - simbole të Lojërave Olimpike 2014 në Soçi, si dhe mbështetjen e parë të stilizuar të linjës elektrike Yantarenergo në formën e ujkut Zabivaki, të instaluar në përgatitje për 2018 Kupa e Botes.
Siç tha Yantarenergo, mbështetësit më të lartë të linjës së transmetimit të energjisë në Rusi në formën e një spirance janë pjesë e një projekti në shkallë të gjerë: për të lidhur TEC-in e ri Pregolskaya, i cili u ndërtua, por ende nuk është vënë plotësisht në funksion, një fuqi e re. Linja e transmetimit me një gjatësi prej 65 kilometrash u ndërtua nga nënstacioni Severnaya. Një urë energjie prej 254 shtyllash do të krijojë një unazë rreth qendrës rajonale. Disa nga linjat kalojnë mbi lumin Pregolya, në vendet e transportit aktiv, ku u ndërtuan mbështetëse unike.
Duke përfaqësuar vizionin e atëhershëm të tranzicionit të Evropës drejt energjisë së rinovueshme. Baza e "energjisë së gjelbër" të BE-së supozohej të ishin termocentralet me një përqendrim të energjisë diellore, të vendosura në shkretëtirën e Saharasë, të aftë për të ruajtur energji të paktën për pikun e konsumit të mbrëmjes, kur fotovoltaikët konvencionalë nuk funksionojnë më. Një tipar i projektit ishte që të ishin linjat më të fuqishme të transmetimit të energjisë (PTL) për dhjetëra gigavat, me një rreze prej 2 deri në 5 mijë km.
SPP-të e këtij lloji do të bëheshin sektori kryesor evropian i energjisë së rinovueshme.
Projekti zgjati rreth 10 vjet, dhe më pas u braktis nga shqetësimet themeluese, pasi realiteti i energjisë së gjelbër evropiane doli të ishte krejtësisht i ndryshëm dhe më prozaik - fotovoltaikët kinezë dhe gjenerimi i erës me bazë tokësore të vendosura në vetë Evropën, dhe ideja shtrirja e autostradave të energjisë përmes Libisë dhe Sirisë ishte shumë optimiste.
Linjat e energjisë të planifikuara brenda desertec: tre drejtime kryesore me një kapacitet 3x10 gigavat (në foto një nga më shumë versione të dobëta me 3x5) dhe disa kabllo nëndetëse.
Sidoqoftë, nuk ishte rastësi që linjat e fuqishme të energjisë u ngritën në projektin desertec (është qesharake, nga rruga, që sipërfaqja e tokës nën linjat e energjisë në projekt doli të ishte më e madhe se sipërfaqja e tokë nën SES) - kjo është një nga teknologjitë kryesore, të cilat mund të lejojnë që prodhimi i BRE të rritet në një pjesë dërrmuese, dhe anasjelltas: në mungesë të teknologjisë për transmetimin e energjisë në distanca të gjata, BRE-të mund të jenë të dënuara me jo më shumë se 30-40% pjesë në sektorin energjetik evropian.
Sinergjia e ndërsjellë e linjave të energjisë transkontinentale dhe burimeve të energjisë së rinovueshme është mjaft e dukshme në modele (për shembull, në modelin gjigant LUT, si dhe në modelin e Vyacheslav Laktyushin): unifikimi i shumë zonave të gjenerimit të erës të vendosura 1-2- 3 mijë kilometra nga njëri-tjetri shkatërron korrelacion i kryqëzuar niveli i prodhimit (i rrezikshëm për shkak të dështimeve të përgjithshme) dhe barazon sasinë e energjisë që hyn në sistem. Pyetja e vetme është me çfarë kostoje dhe me çfarë humbjesh është e mundur të transmetohet energjia në distanca të tilla. Përgjigja varet nga teknologjive të ndryshme, prej të cilave sot janë në thelb tre: transmetimi me rrymë alternative, rrymë direkte dhe nëpërmjet një teli superpërçues. Edhe pse kjo ndarje është paksa e pasaktë (një superpërçues mund të jetë me rrymë alternative dhe të drejtpërdrejtë), ai është legjitim nga pikëpamja e sistemit.
Megjithatë, teknologjia për transmetim tension të lartë, për mendimin tim, është një nga pamjet më fantastike. Fotografia tregon një stacion ndreqës 600 kV.
Industria tradicionale e energjisë elektrike që në fillim ndoqi rrugën e kombinimit të prodhimit të energjisë duke përdorur linja të tensionit të lartë me rrymë alternative, duke arritur në linjat e energjisë elektrike 750-800 kilovolt në vitet '70, të afta për të transmetuar 2-3 gigavat energji. Linja të tilla të energjisë kanë arritur kufijtë e tyre rrjetet klasike rryma alternative: nga njëra anë, për shkak të kufizimeve të sistemit që lidhen me kompleksitetin e sinkronizimit të rrjeteve me një gjatësi prej shumë mijëra kilometrash dhe dëshirës për t'i ndarë ato në rajone energjetike të lidhura me linja relativisht të vogla sigurie, dhe nga ana tjetër, për shkak të ndaj rritjes fuqia reaktive dhe humbjet e një linje të tillë (për shkak të faktit se rritet induktiviteti i linjës dhe bashkimi kapacitiv me tokën).
Kjo nuk është një pamje plotësisht tipike në sektorin energjetik rus në kohën e shkrimit, por zakonisht flukset midis rajoneve nuk kalojnë 1-2 GW.
Sidoqoftë, shfaqja e sistemeve energjetike në vitet '70-80 nuk kërkonte linja të fuqishme dhe në distanca të gjata - më shpesh ishte më i përshtatshëm për të lëvizur një termocentral më afër konsumatorëve, dhe përjashtimi i vetëm ishin burimet e energjisë së rinovueshme të atëhershme - hidrogjenerimi .
Hidrocentralet, dhe konkretisht projekti brazilian i hidrocentralit Itaipu në mesin e viteve 80, çuan në shfaqjen e një kampioni të ri në transmetimin e energjisë elektrike larg dhe të gjerë - linjat e energjisë direkte. Fuqia e lidhjes braziliane është 2x 3150 MW në një tension +-600 kV për një interval prej 800 km, projekti u zbatua nga ABB. Kapacitete të tilla janë ende në prag të linjave të disponueshme të energjisë AC, por humbjet më të mëdha janë paguar për projektin me konvertimin në DC.
Hidrocentrali Itaipu me një kapacitet prej 14 GW është ende hidrocentrali i dytë më i madh në botë. Një pjesë e energjisë së gjeneruar transmetohet përmes një lidhjeje HVDC në zonën e Sao Paolo dhe Rio de Janeiro.
Krahasimi i linjave të energjisë alternative (AC) dhe direkte (DC). Krahasimi është paksa promovues, sepse... me të njëjtën rrymë (të themi 4000 A), një linjë transmetimi 800 kV AC do të ketë një kapacitet prej 5.5 GW kundrejt 6.4 GW për një linjë transmetimi DC, megjithëse me dyfishin e humbjeve. Me të njëjtat humbje, fuqia në të vërtetë do të ndryshojë me 2 herë.
Llogaritja e humbjeve për opsione të ndryshme Linjat e energjisë që supozohej të përdoreshin në projektin Desertec.
Sigurisht, ka disavantazhe, dhe të rëndësishme. Së pari, rryma direkte në një sistem energjie AC kërkon korrigjim nga njëra anë dhe "përdredhje" (d.m.th., gjenerimi i një vale sinkrone) nga ana tjetër. Kur po flasim për rreth shumë gigavat dhe qindra kilovolt - kjo kryhet me pajisje shumë jo të parëndësishme (dhe shumë të bukura!), e cila kushton shumë qindra miliona dollarë. Për më tepër, deri në fillim të viteve 2010, linjat e energjisë DC mund të ishin vetëm të tipit "pikë-në-pikë", pasi nuk kishte ndërprerës adekuat për tensione dhe fuqi të tilla DC, që do të thotë se nëse do të kishte shumë konsumatorë, ai ishte e pamundur të shkëputesh njërën prej tyre me një qark të shkurtër - thjesht shuaj të gjithë sistemin. Kjo do të thotë se përdorimi kryesor i linjave të energjisë PT me fuqi të lartë është lidhja e dy rajoneve energjetike ku nevojiteshin prurje të mëdha. Vetëm pak vite më parë, ABB (një nga tre liderët në krijimin e pajisjeve HVDC) arriti të krijojë një çelës "hibrid" tiristor-mekanik (i ngjashëm në ide me çelësin ITER) që është i aftë për një punë të tillë, dhe tani Linja e parë e tensionit të lartë DC "pikë për pikë" po ndërtohet me shumë pika" Veri-Lindore Angra në Indi.
Ndërprerësi hibrid ABB nuk është mjaft shprehës (dhe jo shumë i ndriçuar), por ekziston një video mega-patetike indiane për montimin e një ndërprerës mekanik për 1200 kV - një makinë mbresëlënëse!
Sidoqoftë, teknologjia e energjisë DC u zhvillua dhe u bë më e lirë (kryesisht për shkak të zhvillimit gjysmëpërçuesit e fuqisë), dhe me ardhjen e gigavateve të gjenerimit të energjisë së rinovueshme, doli të ishte mjaft e gatshme për të filluar lidhjen e hidrocentraleve të fuqishme të largëta dhe fermave me erë me konsumatorët. Sidomos shumë projekte të tilla janë zbatuar në vitet e fundit në Kinë dhe Indi.
Megjithatë, ideja shkon më tej. Në shumë modele, aftësitë e transmetimit të energjisë së PT-TL përdoren për të niveluar ndryshueshmërinë e RES, që është faktori më i rëndësishëm drejt futjes së 100% RES në sistemet e mëdha të energjisë. Për më tepër, kjo qasje tashmë po zbatohet në praktikë: mund të japim një shembull të lidhjes Gjermani-Norvegji 1.4 gigavat, e krijuar për të kompensuar ndryshueshmërinë e gjenerimit të erës gjermane nga termocentralet norvegjeze me pompë dhe hidrocentralet, dhe një 500 megavat Lidhja Australi-Tasmania nevojitet për të ruajtur sistemin energjetik të Tasmanisë (kryesisht i mundësuar nga hidrocentrale) në kushte thatësire.
Pjesa më e madhe e meritave për përhapjen e HVDC shkon për përparimin në kabllo (pasi HVDC janë shpesh projekte detare), të cilat gjatë 15 viteve të fundit kanë rritur klasën e tensionit të disponueshëm nga 400 në 620 kV
Sidoqoftë, përhapja e mëtejshme pengohet si nga kostoja e lartë e vetë linjave të energjisë elektrike të këtij kalibri (për shembull, linja më e madhe e energjisë në botë PT Xinjiang - Anhui 10 GW për 3000 km do t'i kushtojë kinezëve afërsisht 5 miliardë dollarë), dhe moszhvillimi i zonat ekuivalente të prodhimit të energjisë së rinovueshme, d.m.th. mungesa e konsumatorëve të mëdhenj të krahasueshëm rreth konsumatorëve të mëdhenj (për shembull, Evropa ose Kina) në një distancë deri në 3-5 mijë km.
Përfshirë rreth 30% të kostos së linjave të transmetimit të energjisë të linjave PT janë stacione të tilla konvertues.
Megjithatë, çka nëse teknologjia e linjës së energjisë duket në të njëjtën kohë më e lirë dhe me më pak humbje(që përcaktojnë gjatësinë maksimale të arsyeshme?). Për shembull, një linjë energjie me një kabllo superpërcjellëse.
Një shembull i një kablli të vërtetë superpërçues për projektin AMPACITY. Ne qender ka nje ish me azot te lengshem, mbi te ka 3 faza teli superpercjelles te perbere me shirita me superpercjelles te larte, te ndara me izolim, nga jashte ka nje ekran bakri, nje kanal tjeter me azot te lengshem, i rrethuar. me izolim termik me shumë shtresa të ekranit me vakum brenda zgavrës së vakumit, dhe nga jashtë - një guaskë polimer mbrojtëse.
Natyrisht, projektet e para të linjave të energjisë superpërcjellëse dhe llogaritjet e tyre ekonomike u shfaqën jo sot apo dje, por në fillim të viteve '60, menjëherë pas zbulimit të superpërçuesve "industrialë" të bazuar në përbërjet ndërmetalike të niobit. Sidoqoftë, për rrjetet klasike pa burime të rinovueshme të energjisë nuk kishte vend për linja të tilla të energjisë PS - si nga pikëpamja e fuqisë dhe kostos së arsyeshme të linjave të tilla të energjisë, ashtu edhe nga pikëpamja e vëllimit të zhvillimeve të nevojshme për të vendosur ato në praktikë.
Projekti i linjës kabllore superpërcjellëse nga viti 1966 - 100 GW për 1000 km, me një nënvlerësim të qartë të kostos së pjesës kriogjenike dhe konvertuesve të tensionit
Ekonomia e një linje superpërcjellëse përcaktohet në thelb nga dy gjëra: kostoja e kabllit superpërçues dhe energjia e humbur për ftohje. Ideja fillestare e përdorimit të komponimeve ndërmetalike të niobit ngeci mbi koston e lartë të ftohjes me helium të lëngshëm: montimi elektrik i brendshëm "i ftohtë" duhet të mbahet në vakum (që nuk është aq i vështirë) dhe gjithashtu të rrethohet nga një ekran i ftohur. me azot të lëngshëm, përndryshe fluksi i nxehtësisë në një temperaturë prej 4.2 K do të tejkalojë fuqinë e arsyeshme të frigoriferëve. Ky "sanduiç" plus prania e dy sistemeve të shtrenjta të ftohjes në një kohë varrosi interesin për linjat e energjisë SP.
Një kthim në ide ndodhi me zbulimin e përcjellësve me temperaturë të lartë dhe diboridit të magnezit MgB2 "me temperaturë mesatare". Ftohja në një temperaturë prej 20 Kelvin (K) për diboride ose në 70 K (në të njëjtën kohë, 70 K - temperatura e azotit të lëngshëm - është zotëruar gjerësisht, dhe kostoja e një ftohësi të tillë është e ulët) për HTSC duket interesante . Për më tepër, superpërçuesi i parë sot është thelbësisht më i lirë se shiritat HTSC të prodhuara nga metodat e industrisë gjysmëpërçuese.
Tre kabllo superpërcjellëse njëfazore (dhe hyrje kriogjenike në sfond) nga projekti LIPA në SHBA, secili me rrymë 2400 A dhe tension 138 kV, për një fuqi totale 574 MW.
Shifrat specifike për sot duken kështu: HTSC ka një kosto përcjellësi prej 300-400 dollarë për kA*m (d.m.th., një metër përcjellës që mund të përballojë kiloamperët) për azotin e lëngshëm dhe 100-130 dollarë për 20 K, diborid magnezi për një temperatura prej 20 K ka kushtuar 2-10 $ për kA*m (çmimi nuk është vendosur, si teknologjia), niobati i titanit - rreth 1 $ për kA*m, por për një temperaturë prej 4.2 K. Për krahasim, fuqia e aluminit telat e linjës kushtojnë ~ 5-7 dollarë për kA * m, bakri - 20.
Reale humbjet e nxehtësisë AMPACITY i kabllove SP 1 km i gjatë dhe ~40 MW fuqi. Për sa i përket fuqisë së kriokolerit dhe pompës së qarkullimit, fuqia e shpenzuar për funksionimin e kabllove është rreth 35 kW, ose më pak se 0.1% e fuqisë së transmetuar.
Natyrisht, fakti që kablloja SP është një produkt kompleks i evakuuar që mund të vendoset vetëm nën tokë shton shpenzime shtesë, megjithatë, ku toka për linjat e transmetimit të energjisë kushton para të konsiderueshme (për shembull, në qytete), linjat e energjisë së përbashkët kanë filluar të shfaqen tashmë, megjithëse në formën e projekteve pilot. Në thelb, këto janë kabllo të prodhuara nga HTSC (si më i zhvilluari), për tensione të ulëta dhe të mesme (nga 10 në 66 kV), me rryma nga 3 në 20 kA. Kjo skemë minimizon numrin e elementëve të ndërmjetëm që lidhen me rritjen e tensionit në linjën kryesore (transformatorë, ndërprerës, etj.) Projekti më ambicioz dhe tashmë i implementuar i kabllove të energjisë është projekti LIPA: tre kabllo 650 m të gjatë, të projektuar për transmetim. rrymë trefazore me një kapacitet prej 574 MVA, i cili është i krahasueshëm me një linjë elektrike ajrore 330 kV. Linja kabllore më e fuqishme HTSC deri më sot u vu në punë më 28 qershor 2008.
Projekt interesant AMPACITY zbatohet në Essen, Gjermani. Kabllo e tensionit të mesëm (10 kV me rrymë 2300 A dhe fuqi 40 MVA) me një kufizues të rrymës superpërcjellëse të integruar (ky është një zhvillim aktiv teknologji interesante, i cili lejon, për shkak të humbjes së superpërçueshmërisë, të shkëputet "natyrshëm" kablloja në rast të mbingarkesës për shkak të një qarku të shkurtër) është instaluar brenda një zone urbane. Lansimi u bë në prill të vitit 2014. Ky kabllo do të bëhet një prototip për projektet e tjera të planifikuara në Gjermani për të zëvendësuar kabllot e linjave të energjisë 110 kV me kabllot superpërcjellëse 10 kV.
Instalimi i një kablloje AMPACITY është i krahasueshëm me tërheqjen e kabllove konvencionale të tensionit të lartë.
Projekte eksperimentale me superpërçues të ndryshëm në kuptime të ndryshme edhe më shumë rrymë dhe tension, duke përfshirë disa të kryera në vendin tonë, për shembull, testimi i një kablloje eksperimentale 30 metra me një superpërçues MgB2 të ftohur nga hidrogjeni i lëngshëm. Kablloja për rrymë direkte 3500 A dhe tension 50 kV, e krijuar nga VNIIKP, është interesante për shkak të “skemës hibride”, ku ftohja me hidrogjen është njëkohësisht një metodë premtuese e transportit të hidrogjenit në kuadër të idesë së "energjia e hidrogjenit".
Megjithatë, le të kthehemi te burimet e rinovueshme të energjisë. Modelimi LUT kishte për qëllim krijimin e gjenerimit 100% të burimeve të rinovueshme në një shkallë kontinentale, ndërsa kostoja e energjisë elektrike duhet të jetë më pak se 100 dollarë për MWh. E veçanta e modelit janë rrjedhat rezultuese prej dhjetëra gigavat midis vendeve evropiane. Është pothuajse e pamundur të transmetohen fuqi të tilla në ndonjë mënyrë tjetër përveç linjave të energjisë SP DC.
Të dhënat e modelimit LUT për Mbretërinë e Bashkuar kërkojnë eksporte të energjisë elektrike deri në 70 GW, me lidhjet 3.5 GW të ishullit të disponueshme sot dhe duke u zgjeruar në 10 GW në të ardhmen e parashikueshme.
Dhe projekte të ngjashme ekzistojnë. Për shembull, Carlo Rubbia, i njohur për ne nga reaktori me një nxitës përshpejtuesi MYRRHA, po promovon projekte të bazuara në pothuajse të vetmin prodhues të fijeve diboride të magnezit në botë sot - sipas idesë, një kriostat me një diametër prej 40 cm ( megjithatë, diametri tashmë është mjaft i vështirë për t'u transportuar dhe shtrirë në tokë ) strehon 2 kabllo me një rrymë prej 20 kA dhe një tension prej +-250 kV, d.m.th. me një fuqi totale prej 10 GW, dhe një kriostat i tillë mund të akomodojë 4 përçues = 20 GW, tashmë afër LUT-së së kërkuar nga modeli, dhe ndryshe nga konvencionale linjat e tensionit të lartë DC, ka ende një diferencë të madhe për rritjen e fuqisë. Konsumi i energjisë për ngrirjen dhe pompimin e hidrogjenit do të jetë ~10 megavat për 100 km, ose 300 MW për 3000 km - rreth tre herë më pak se për linjat më të avancuara të rrymës direkte të tensionit të lartë.
Propozimi i Rubbia për një linjë transmetimi kabllor 10 gigavat. Një madhësi e tillë gjigande e tubit për hidrogjenin e lëngshëm nevojitet për të reduktuar rezistencën hidraulike dhe për të qenë në gjendje të instaloni kriostacione të ndërmjetme jo më shumë se 100 km larg. Ekziston gjithashtu një problem me mbajtjen e një vakumi në një tub të tillë (një pompë vakumi joni e shpërndarë nuk është zgjidhja më e mençur këtu, IMHO)
Nëse rrisim më tej dimensionet e kriostatit në vlerat tipike për tubacionet e gazit (1200 mm), dhe vendosim 6-8 përçues 20 kA dhe 620 kV brenda (tensioni maksimal për kabllot e zhvilluar deri më sot), atëherë fuqia e një "tub" i tillë do të jetë tashmë 100 GW, që tejkalon kapacitetin e transmetuar nga vetë tubacionet e gazit dhe naftës (më të fuqishmit prej të cilëve transmetojnë ekuivalentin e 85 GW fuqi termike). Problemi kryesor Mund të jetë e mundur të lidhni një shtyllë të tillë me rrjetet ekzistuese, por fakti është se vetë teknologjia tashmë është pothuajse e disponueshme.
Do të ishte interesante të vlerësohej kostoja e një linje të tillë.
Padyshim që pjesa e ndërtimit do të dominojë. Për shembull, vendosja e kabllove 800 km 4 HVDC në projektin gjerman Sudlink do të kushtojë ~ 8-10 miliardë euro (kjo dihet, pasi projekti u rrit në çmim nga 5 në 15 miliardë pas kalimit nga linja ajrore në kabllo). Kostoja e shtrimit 10-12 milionë euro për km është afërsisht 4-4,5 herë më e lartë se kosto mesatare shtrimin e tubacioneve të gazit, duke gjykuar nga ky studim.
Në parim, asgjë nuk e pengon përdorimin e teknologjisë së ngjashme për vendosjen e linjave të energjisë së rëndë, megjithatë, vështirësitë kryesore këtu janë të dukshme në stacionet e terminalit dhe lidhjen me rrjetet ekzistuese
Nëse marrim diçka ndërmjet gazit dhe kabllove (d.m.th. 6-8 milionë euro për km), atëherë kostoja e superpërçuesit ka shumë të ngjarë të humbasë në koston e ndërtimit: për një linjë 100 gigavat, kostoja e sipërmarrjes së përbashkët. do të jetë ~0.6 milionë dollarë për 1 km, nëse merrni koston e sipërmarrjes së përbashkët 2$ për kA*m.
Shfaqet një dilemë interesante: sipërmarrjet e përbashkëta "megamains" rezultojnë të jenë disa herë më të shtrenjta se rrjetet e gazit me kapacitet të krahasueshëm (më lejoni t'ju kujtoj se kjo është e gjitha në të ardhmen. Sot situata është edhe më e keqe - është e nevojshme të rikuperohet R&D në linjat e energjisë së përbashkët), dhe për këtë arsye ndërtohen tubacionet e gazit, por jo ndërmarrjet e përbashkëta - Linjat e energjisë. Megjithatë, ndërsa burimet e rinovueshme të energjisë rriten, kjo teknologji mund të bëhet tërheqëse dhe t'i nënshtrohet zhvillimit të shpejtë. Tashmë sot, projekti Sudlink ndoshta do të zbatohej në formën e një kabllo PS, nëse teknologjia do të ishte gati. Shto etiketa
