При закрытии в 1881 году в Париже Первого всемирного конгресса по электричеству представитель Великобритании Ворен Деларю сказал следующее:
«Когда новый конгресс соберется через значительный промежуток времени, например, через полвека, то большое развитие электрической энергии, которое мы теперь имеем перед нашими глазами, будущему конгрессу, может быть, покажется таким же микроскопическим, как маленькая электро-магнетическая искра Фарадея в сравнении с действием современных машин».
И действительно, в то время, когда заседал Первый конгресс по электричеству, применение электрической энергии ограничивалось очень узкими областями и было столь несовершенным, что не могло оказывать значительного влияния на промышленность и технику.
Полвека спустя, в 1931 году, в Париже собрался очередной конгресс в ознаменование 50-летия со времени Первого конгресса. За этот краткий в истории человечества период электротехника достигла поразительных успехов, превзошедших все самые смелые предположения, которые делались на заре применения электричества. Весь строй современной жизни, являющийся следствием материальной культуры, отобразил в себе как в зеркале тот прогресс, который принесла с собой эта молодая отрасль техники. Пятьдесят лет назад не существовало ни электрических станций, ни передачи электрической энергии, ни электрических железных дорог, ни радио, ни тех многочисленных применений электротехники в промышленности и быту, к которым мы настолько привыкли, что даже часто трудно себе представить жизнь без них.
Электричество позволяет снабжать города, области и целые страны энергией, организовать связь между отдельными пунктами в населенных местах, между отдельными областями и отдельными странами при помощи телеграфа, телефона и радио, электричество применяется для освещения, для нагрева, для тяги и т. д. и т. д. Все эти исключительные свойства электричества дают нам право говорить, что даже самые смелые предположения относительно дальнейшего развития электротехники могут оказаться спустя некоторый промежуток времени вполне осуществленными. Сделаем такую попытку набросать вероятный ход развития электроэнергетики в нашей стране.
*
Одно из самых замечательных свойств электричества — это возможность передавать электрическую энергию на громадные расстояния от места ее производства или, как принято говорить, от места генерирования. Современное понятие о передаче электрической энергии охватывает и передачу электрической энергии на более близкие расстояния для целей снабжения отдельных потребителей, иначе говоря, оно охватывает и «распределение электрической энергии». Эго замечательное свойство электричества позволяет нам снабжать не только отдельные крупнейшие центры (например Ленинград, Москву и т. д.), но и целые области энергией из немногих отдельных пунктов, где она производится.
Особое значение электроэнергетика имеет для нашего Союза, где электрификация страны поставлена в виде основной плановой предпосылки для развития всего народного хозяйства в целом. То обстоятельство, что форма народного хозяйства нашей страны социалистическая, делает дальнейшие пути развития нашего электроэнергетического хозяйства глубоко различными от тех путей, которыми шел и идет капиталистический мир.
Наша страна обладает исключительными энергетическими богатствами. Мы являемся обладателями крупнейших мировых запасов топлива — угля, нефти, торфа, леса, подземного газа, а также крупнейших водных ресурсов (Волга, Енисей, Ангара, Катунь и т. д.). !И все же мы, в отличие от капиталистических стран, очень бережно относимся к использованию этих ресурсов. Поэтому у нас широко используются для энергетических целей менее ценные сорта топлива в виде торфа, горючих сланцев, газа, отбросов угля, древесных отходов. Все это вместе с широким использованием водных ресурсов и с развитием комбинированных электростанций, производящих электрическую энергию и одновременно отпускающих тепловую энергию в виде пара или нагретой воды, — все это требует гораздо более широкого развития электропередач, чем то допускает капиталистическая экономика.
Уже сейчас в отдельных частях нашего Союза, в частности в центральном районе (Московская, Ивановская, Горьковская области), на Урале, в Приднепровье и Донбассе электропередачи получили настолько широкое развитие, что имеется стремление создать электрические соединения между отдельными районами. Это удешевит производство электрической энергии, так как машины, установленные на электростанциях, будут лучше использованы. Это уменьшит на станциях количество той мощности, которая носит название резервной и которая необходима лишь во время аварий или ремонтов. И еще ряд других выгод сулит нам такое соединение электропередач.
Если осуществить в том или другом виде такого рода электрические соединения всех районов друг с другом, то мы придем к тому, что носит название единой высоковольтной сети Союза. Основные электростанции всего Союза при этом соединяются друг с другом при помощи электропередач, и вся производимая во всем Союзе электрическая энергия вливается в одну общую электрическую сеть, из которой отдельные потребители всего Союза черпают энергию по своим потребностям. Так, единая высоковольтная сеть, если бы она была технически осуществлена, позволила бы наиболее рационально производить электрическую энергию. Она позволит в первую очередь использовать те источники энергии, которые по тем или другим основаниям желательно использовать прежде всего, она позволила бы иметь меньший резерв мощности и значительно сократить общую мощность всех электростанций, в результате чего получилась бы значительная экономия.
К сожалению, такой способ создания единой сети при современном состоянии электротехники еще не может быть полностью осуществлен. То высокое напряжение на линиях электропередач, которого достигла современная мировая техника, не дает еще возможности получить устойчивой работы машин на электростанциях.
Устойчивая работа машин переменного тока означает, что машины эти работают синхронно, т. е. как бы в такт друг другу. Представим теперь, что мы имеем очень длинную линию электропередачи, которая соединяет одну группу машин с другой. При определенной мощности, которая будет проходить по этой линии, электрические токи, идущие в обмотках машин, будут тормозить их по отношению к машинам, находящимся на другом конце линии электропередачи. И при этом может наступить такое состояние, когда машины перестанут идти в такт друг другу. При этом машины будут работать не столько на ту нагрузку, которую они несли до сих пор во внешнюю цепь для освещения и приведения в действие различных моторов, сколько будут посылать токи друг в друга. В результате получится короткое замыкание всей системы, и все электроснабжение будет расстроено.
Как показывает опыт и расчеты, при том наивысшем напряжении, которое сейчас применяется на линиях электропередач, т. е. 220 тыс. вольт трехфазного тока, поперечник тех областей, которые могут быть объединены при помощи электропередач, не превосходит 500—1000 км.
 |
| В нашей стране на многие сотни километров тянутся высоковольтные линии электропередач. За их исправностью следят теперь "с высоты птичьего полета". Быстрый самолет доставляет теперь техников и инженеров к месту повреждения или ремонта. |
Автором настоящей статьи предложен выход из этого затруднения, который позволяет сохранить все преимущества единой высоковольтной сети Союза и в то же время не требует одновременного соединения всех районов друг с другом. Этот выход заключается в создании единой электроэнергетической системы Союза вместо единой высоковольтной сети.
С этой целью весь Союз должен быть разделен на ряд отдельных районов, внутри которых полностью осуществляется электрическое соединение отдельных станций друг с другом. В каждом из таких районов будет иметься значительная установленная мощность на отдельных станциях, которые могут быть рассматриваемы как энергетические центры. В Союзе создастся большое число таких центров — Ленинград, Москва, будущие валдайские станции, будущие мощные волжские станции и др. Эти отдельные районы будут работать самостоятельно. Но при этом они должны в своих энергетических центрах иметь такую систему соединений и переключений, которая позволяла бы выделять из этих энергетических центров часть имеющейся в них мощности и присоединять ее при помощи линий электропередач к тому или другому из соседних районов. Таким образом величина районов и включенная в них мощность не являются постоянными, а меняются в зависимости от условий. Часть мощности будет забираться от соседних районов, или же, наоборот, ее будут отдавать в соседние районы. Например, электростанции, которые будут построены в Валдайском районе, можно будет приключать к Ленинградскому или Московскому району, а гигантские электрические машины, которые предположено установить на Куйбышевской и Камышинской электростанциях, — к районам, расположенным вокруг них. Такая система соединений позволит иметь как бы подвижное равновесие в отдельных районах.
Таким образом поручается возможность технически осуществить единую электроэнергетическую систему Союза, обладающую почти всеми преимуществами, которые дает единая высоковольтная сеть. Такова одна из важнейших задач нашей электроэнергетики, которая должна быть осуществлена в течение ближайших 20—25 лет.
*
Вторая задача, стоящая перед нами,— это дальнейшее повышение напряжения на наших линиях электропередач, которые идут от особо мощных электростанций и связывают отдельные районы друг с другом.
Колоссальные мощности, которые могут быть получены в большом числе пунктов (волжские станции, енисейские, ангарские, катунские и ряд других), и огромные территории нашего Союза позволяют нам смело идти на дальнейшее повышение напряжения на линиях электропередач. Уже в ближайшее время мы можем освоить напряжение в 400 тыс. вольт трехфазного тока. А в дальнейшем, по всей вероятности, надо будет перейти на еще более высокое напряжение. В отдельных случаях исключительное значение может иметь постоянный ток сверхвысокого напряжения.
Дальнейшее повышение напряжения на наших линиях электропередач представляет исключительно большой технический интерес. Разрешение этой задачи даст возможность сделать еще более совершенной ту электроэнергетическую систему Союза, о которой шла речь выше. Мы сможем тогда связывать при помощи электропередач сверхвысокого напряжения районы, не только рядом расположенные, но и отстоящие друг от друга на очень большие расстояния, как например Центральный район с Камышинской или Куйбышевской электростанцией, или эти же станции с Уралом и т. п. В этом отношении поразительных результатов можно ожидать от применения постоянного тока сверхвысокого напряжения. При напряжении постоянного тока, например в 1 миллион вольт, передача таких мощностей как 1—2 млн. киловатт на расстояние 1000 километров и более станет вполне осуществимой в техническом отношении и выгодной в экономическом.
Напряженная работа в этом направлении ведется и у нас, и за границей. При этом большие надежды возлагаются, главным образом, на дальнейшее развитие вакуумных приборов и специальных вакуумных устройств.
Эти приборы позволяют преобразовывать ток переменный в постоянный или же обратно — постоянный в переменный. Состоят они из сосудов с разреженным пространством, в которые введены электроды. Хорошо известный тип такого рода преобразователей — это ртутный выпрямитель, широко применяемый при электрификации железных дорог и в трамвайном движении. Еще несколько лет назад практическое применение вакуумных установок ограничивалось почти исключительно областью радио, телефонии, телеграфии и сигнализации. Но уже сейчас мы можем управлять при помощи такого рода устройств мощностями в сотни и тысячи киловатт. Несомненно, что будущее развитие вакуумных устройств произведет полный переворот в электроэнергетике и совершенно изменит ее облик. Тогда станет реальностью многое из того, о чем сегодня электроэнергетик только мечтает.
Комментариев нет:
Отправить комментарий