7.2. Линии передачи электрической энергий

Основой нормального функционирования всех отрас­лей промышленности является наличие энергетических ресурсов, которые крайне неравномерно размещены по территории страны.

Снабжение предприятий энергетическими ресурсами может производиться как путем транспортировки по ж/д, трубопроводам или рекам энерго­носителей (каменного угля, нефти, природного газа и т. д.), так и путем выработки электроэнергии в местах добычи этих энергоносителей и передачи ее в районы по­требления по ЛЭП.

ЛЭП получают все большее разви­тие, протяженность воздушных электросетей растет. В ряде конкретных случаев, передача электрической энергии на большие расстояния по ЛЭП по сравнению с транспортировкой энергоносителей оказывается более эффективной. В связи с тем что сооружение внутрисистемных элект­рических сетей производится при любом способе полу­чения энергии, сравнение вариантов транспортировки энергоносителей и передачи электроэнергии производят только по затратам на дальние электропередачи высоко­го и сверхвысокого напряжения. По ориентировочным расчетам передача электроэнер­гии по ЛЭП уже в настоящее время заменяет транспор­тировку 70 – 80 млн. т условного топлива или 100 – 120 млн. т угля.

Однако при всех преимуществах электропередачи необходимо учитывать, что до 50% передаваемой электроэнергии теряется на магистральных ЛЭП из-за сопротивления. Поэтому не прекращаются работы по совершенствованию электропередачи.

7.3. Электрические сети

Электрическая сеть это совокупность устройств для соединения источников электроэнергии – электростанций с потребителями, состоящая из ЛЭП, трансформаторных и преобразовательных подстанций, соединительных проводов (кабелей) и др.

Электростанция это предприятие, производящее электрическую энергию.

ЛЭП – сооружение из проводов (кабелей) и вспомогательных устройств для передачи электрической энергии от электростанций к потребителям.

Электрическая подстанция это электроустановка или совокупность электрических устройств для преобразования электрического тока по напряжению – трансформаторная подстанция или частоте – преобразовательная подстанция. Электрические подстанции также используются для распределения электрической энергии между потребителями.

Силовой кабель – электрический кабель для передачи электроэнергии при напряжении до 500 кВ.

Как известно из физики, потери в электрических сетях из-за сопротивления проводника (ЛЭП) прямо пропорционально длине и силе тока, и обратно пропорционально напряжению (разности потенциалов) и площади сечения проводника. Кроме того, сопротивление ЛЭП зависит от удельного сопротивления материала, из которого она сделана.

Увеличение сечения ЛЭП ограничено повышением массы провода и, соответственно, его стоимости, поэтому основное направление в понижении потерь электричества при его передаче является повышение напряжения. Поэтому широкое распространение получили ЛЭП высокого напряжения (500, 750 и 1150 кВ).

Потери также снижают путем уменьшения расстояния передачи электроэнергии за счет строительства энергоемких производств как можно ближе к источникам производства электроэнергии, что часто экономически не целесообразно.

Весьма перспективным является использование свойства сверхпроводимости, особенно с появлением высокотемпературной сверхпроводимости.