Первая трехфазная линия электропередачи

РЕФЕРАТ

ТИТУЛЬНЫЙ ЛИСТ

Министерство образования Российской Федерации

Омский государственный технический университет

Кафедра ЭсПП

по дисциплине «История электроэнергетики»

на тему:

________________________________________________

Выполнил студент группы __________

_________________________________

Проверил

_________________________________

Омск 2005

Электрификация ведет свой отсчет времени с 1891 г., когда состоялось испытание трехфаз­ной системы на Международной электротех­нической выставке в г. Франкфурте-на-Майне (Германия).

После многочисленных дискуссий о выборе рода тока для электропередачи было решено предложить фирме АЭГ, в которой в то время ра­ботал М.О. Доливо-Добровольский, передать посредством электричества энергию водопада нар. Пеккар (близ местечка Лауфеи) на террито­рию выставки во Франкфурт на расстояние 170 км. В Лауфене для этой цели выделялась турбина, дававшая полезную мощность 300 л.с. До этого времени дальность электропередачи не превышала 15 км, и некоторые компетентные специалисты полагали, что КПД установки мо­жет оказаться ниже 50 %.

М.О. Доливо-Добровольскому предстояло в течение года спроектировать и построить асин­хронный двигатель мощностью около 75 кВт и трехфазные трансформаторы мощностью 100—150 кВ. А. Изготовление генератора было поручено главному инженеру швейцарского за­вода «Эрликон» Ч. Броуну, который сотруд­ничал с М.О. Доливо-Добровольским в области конструирования многофазных машин. Срок был чрезвычайно коротким, а задачи — весьма ответственными: во-первых, новая система тока должна была подвергнуться испытанию перед лицом представителей всею мира: во-вторых, масштабы испытания были невиданными. Дви­гатели и трансформаторы на такие мощности еще никогда не строились.

В августе 1891 г. на выставке впервые зажглись 1000 ламп накаливания, питаемых то­ком от Лауфенской гидроэлектростанции (1 ЭС);

12 сентября того же года двигатель М.О. Доливо-Добровольского привел в действие декоратив­ный водопад. Налицо была своеобразная энерге­тическая цепь: небольшой искусственный водо­пад приводился в действие энергией естествен­ного водопада, удаленного от первого на 170 км.

Что же представляла собой эта первая трех­фазная линия?

На гидроэлектростанции в Лауфене энергия, развиваемая турбиной, передавалась через ко­ническую зубчатую передачу на вал трехфазного синхронного генератора (мощность 230 кВ-А, частота вращения 150 об/мин, напряжение 95 В, соединение обмоток звездой). В Лауфене и Франкфурте находилось по три трехфазных трансформатора с магнитопроводом призма­тической формы. Трансформаторы были погру­жены в баки, наполненные маслом.

Трёхпроводная линия была выполнена на де­ревянных опорах со средним пролетом около 60 м. Медный провод диаметром 4 мм крепился на штыревых фарфорово-масляных изоляторах. Интересной деталью линии являлась установка плавких предохранителей со стороны высокого напряжения: в начале линии в разрыв каждого провода был включен участок длиной 2,5 м, со­стоявший из двух медных проволок диаметром 0,15 мм каждая. Для отключения линии во Франкфурте посредством простого приспособ­ления устраивалось трехфазное короткое замы­кание, плавкие вставки перегорали, турбина начинала развивать большую скорость, и маши­нист, заметив это, останавливал ее.

На выставочной площадке во Франкфурте был установлен понижающий трансформатор, от которого при напряжении 65 В питались 1000 ламп накаливания, расположенных на ог­ромном щите. Здесь же был установлен трехфаз­ный асинхронный двигатель Доливо-Добровольского, приводивший в действие гидравлический насос мощностью около 100 л.с. Одновременно с этим мощным двигателем М.0. Доливо-Добровольский экспонировал асинхронный трехфаз­ный двигатель мощностью около 100 Вт с венти­лятором на его валу и двигатель мощностью 1,5 кВт с сидящим на его валу генератором по­стоянного тока.

Перед пуском электропередачи возникли неожиданные затруднения. Дело в том, что ли­ния пересекала территории четырех германских земель, и местные власти очень опасались высо­кого напряжения. Люди испытывали страх перед деревянными столбами с табличками, на кото­рых был изображен черен. Людей смущало и то, что оборудование на электростанции было за­землено, как заземлена, была и нейтраль транс­форматора. В связи с этим очень опасались об­рыва провода и падения его на землю, хотя было разъяснено, что все опасности предусмотрены, и линия надежно защищена. М.О. Доливо-Добровольскому пришлось провести опасный, но убедительный эксперимент. На границе двух земель собрались представители местных вла­стей. Включили линию под напряжение и на гла­зах у присутствующих искусственным путем оборвали провод, который с яркой вспышкой упал на рельсы железной дороги. М.О. Доливо-Добровольский сейчас же подошел и поднял провод голыми руками — настолько он был - уверен, что спроектированная им защита сработает надежно.

25 августа 1891 г. официальный пуск линии состоялся. Испытания электропередачи, кото­рые проводились Международной комиссией, дали следующие результаты: минимальный КПД электропередачи (отношение мощности на вто­ричных зажимах трансформатора во Франкфур­те к мощности на валу турбины в Лауфене) 68,5, максимальный 75,2 %; линейное напряжение при испытаниях около 15 кВ, а при более высо­ком напряжении — 25,1 кВ максимальный КПД составил 78,9 %.

Результаты испытаний электропередачи Лауфен—Франкфурт не только продемонстрирова­ли возможности электрической передачи энер­гии; но и поставили точку в давнем споре. В борьбе «постоянный—переменный ток» побе­дил переменный.

Дата добавления: 2014-12-25