Студопедия — Трансформатор и первые электростанции
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Трансформатор и первые электростанции






Принципы трансформации напряжения электрического тока развивались долго – с 1830 до 1870 года. Первые примитивные преобразователи представляли собой индукционные приборы, преобразующие импульсы тока одного напряжения в импульсы тока другого напряжения. Первый такой прибор с железным сердечником, был испытан М.Фарадеем в 1831 году. Но уже в конце 40-х годов появились индукционные катушки Якоби, Румкорфа и др. Они и сейчас используются в системах зажигания автомобильных моторов.

Но это были еще не трансформаторы, Период с 1870 года до середины 80-х годов характеризуется многочисленными опытами по применению индукционных катушек в цепях переменного тока. Это уже был трансформатор с разомкнутым сердечником. Первыми такими приборами были катушки Яблочкова, которая использовалась для поджига дуговых осветительных свечей.

Дальнейшее развитие трансформации переменного тока связано с именем лаборанта Московского университета И.Ф.Усагина. Он включил последовательно обмотки нескольких индукционных катушек, к вторичным обмоткам которых были подключены электропотребители. Применение переменного тока высокого напряжения стало менее опасным, так как. к приемнику подводилось пониженное напряжение. Вот только коэффициент трансформации каждой катушки в отдельности в рассматриваемом случае равнялся единице.

Первая конструкция трансформатора с замкнутым сердечником была создана в Англии в 1884 году. братьями Джоном и Эдуардом Гопкинсон. Сердечник был набран из стальных полос или проволок, разделенных слоем изоляции. На сердечнике были размещены две обмотки с чередующимся расположением катушек..

Передача электрической энергии переменным током высокого напряжения стала возможной после создания промышленного трансформатора (однофазного) с замкнутой магнитной системой. Название “трансформатор” было введено венгерским электротехником К.Циперновским в 1885 году. Первый промышленный выпуск трансформаторов кольцевого и броневого типов был налажен в Венгрии на заводе в Будапеште. Важным решением было помещение активной части трансформатора в сосуд, заполненный керосином или маслом.

Когда основные элементы техники переменного тока были разработаны (генераторы, трансформаторы, электродвигатели), активизировалась работа по передаче энергии на переменном токе в промышленных масштабах. Однако, такая работа была успешной, пока эта энергия использовалась большей частью для осветительной нагрузки. Однако вскоре появилась потребность в том, чтобы главным потребителем энергии становился электродвигатель. В эту пору двигатели постоянного тока обладали необходимыми преимуществами по сравнению с однофазными двигателями переменного тока (а были только синхронные, не обладающие самозапуском, и коллекторные).

В связи с этим строились электростанции, вырабатывавшие как переменный, так и постоянный ток. Сооружались соответствующие, независимые друг от друга, ЛЭП. Переменный ток использовался в основном для освещения, а постоянный – для электропривода. Это были так называемые “блок-станции”, питающие каждая своих потребителей. Их называли “домовыми”.

Электростанции, как предприятия по выработке электрической энергии, появились не сразу. В 70-х и 80-х годах электроэнергию вырабатывали в буквальном смысле рядом с ее потребителями. Генератор → потребитель. Это было простейшее решение. Но потом – возникла потребность и возможность подключения к одному генератору нескольких потребителей. Нередко эти потребители были разобщены территориально. Поэтому от первых «блок-станций» стали тянуть провода к удаленным потребителям.

Таким образом, постепенно стало нормой удаление электрического генератора от потребителя. Сформировалась идея централизованной выработки электроэнергии и передачи ее к потребителям по проводам.

Справедливости ради нужно сказать, что на пути такого решения дружно встали городские власти. Тянуть электрические провода по улицам считалось кощунственным по отношению к городскому пейзажу и опасным для горожан. Первичные двигатели доставляли много неудобств. Но необходимость централизованного электроснабжения преодолела субъективные преграды: в 1882 г. на Пирльстрит в Нью-Йорке была сооружена первая в мире централизованная электростанция. Здесь было установлено шесть генераторов Эдисона по 90 кВт каждый. Общая мощность электростанции – 500 кВт. Генераторы приводились в движение паровыми двигателями. Защита от токов короткого замыкания осуществлялась плавкими предохранителями. Магистральные ЛЭП были выполнены кабелями. Станция снабжала электроэнергией площадь в 2, 5 км2. Основная нагрузка была – освещение в виде ламп накаливания и свеч П. Яблочкова. Вскоре в Нью-Йорке было построено еще несколько таких электростанций.

Радиус электроснабжения определялся величиной допустимых потерь напряжения в электрической сети. Именно поэтому электростанции строились в центральной части города. Здесь было тесно. Поэтому оборудование электростанций приходилось размещать на нескольких этажах.

Первые отечественные электростанции были построены в Петербурге в 80-х годах ХIХ века. Они размещались на баржах по рекам Москве и Фонтанке. Удобно решались проблемы водоснабжения и земельной территории. От этих станций освещался Невский проспект. Позже – (в 1986 г.) были сооружены электростанции по 20квт у Казанского собора и на Инженерной площади.

В Москве первая электростанция была сооружена в 1888 г., и ее мощность составила 400 кВт. В качестве первичных двигателей использовались локомобили. Основным топливом в котлах служил уголь.

Возникли проблемы: передавать электроэнергию постоянного тока на большое расстояние не выгодно, поршневые паровые двигатели имели исключительно низкий к.п.д.

Увеличение дальности электропередачи достигалось применением аккумуляторных батарей. Они покрывали вечерние пики нагрузки. Использовалось параллельно-последовательное переключение аккумуляторов. Последовательно – заряжались от центральной станции при повышении напряжения, а параллельно – питали местную нагрузку.

В Москве в 1897 году аккумуляторная подстанция в Верхних торговых рядах (ныне ГУМ) находилась на расстоянии 1385м от Георгиевской центральной станции. От этой подстанции питалось около 2000 ламп накаливания. В связи с изложенным мощность электростанций постоянного тока почти никогда не превышала 500кВт.

В 80-х годах ХIХ века параллельно сооружаются электростанции переменного тока. Их выгодность для передачи энергии на большое расстояние была постоянной. Использовались трансформаторы для повышения и понижения напряжения. Мощность генераторов возросла до 1000 кВт. Напряжение на зажимах – 2, 5 кВ.

Трансформаторы – только понижающие, в непосредственной близости от потребителя. Впервые эта задача была решена для электроснабжения Сити в Лондоне. Электростанция была построена на расстоянии 12 км. Однофазные генераторы переменного тока имели мощность до 100 л.с. при напряжении 10 кВ. У потребителя напряжение понижалось до 100 В, причем, были устроены промежуточные ТП .

В России первая электростанция переменного однофазного тока была построена в 1887 году в Одессе венгерской фирмой «Ганц и К0». Два синхронных генератора общей мощностью 160 кВт при напряжении 2 кВ и частоте 50 гц за 2, 5 км снабжала электроэнергией Новый театр. Здесь на трансформаторной подстанции напряжение понижалось до 56 В (номинальное напряжение ламп накаливания!).

В том же году 1887 была сооружена Царско-сельская электростанция с протяженностью ЛЭП 64 км (2кВ).

Крупнейшая в России электростанция переменного тока была построена на Васильевском острове (1894 год). Мощность ее – 8000 квт (четыре машины по 250 л.с. каждая). При напряжении 2 кВ сечение проводов ЛЭП уменьшалось до 58 мм2 вместо 400-600 мм2 на постоянном токе. Преимущество переменного тока было бесспорно доказано.

 







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 887. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Типология суицида. Феномен суицида (самоубийство или попытка самоубийства) чаще всего связывается с представлением о психологическом кризисе личности...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия