Что необходимо для жизни крупного города?: Электричество

Электричество — совершенно необходимая вещь в современном мегаполисе. Все знают, что творилось в Нью-Йорке при локауте, когда вдруг в огромном городе не стало электричества — выключилось все освещение, остановились лифты, кондиционеры, отключилась связь и оказались обесточены многие системы безопасности и электрические замки. Что же такое для нас — электричество?

На севере Выборгского района Петербурга я живу уже больше 40 лет. Отключения электричества за это время иногда случались. То наш «сосед по фазе» врубит зимой сверхмощный электрообогреватель и наша фаза вылетит, то еще хуже — окажется обесточенным весь дом или даже весь квартал (за 40 лет такое случалось один или два раза). Каждый раз отключение электричества — это маленькая катастрофа. Летят все планы досуга или работы, приходится начинать жизнь при свечах.

Откуда электричество приходит в город и какова история электроснабжения?

Электричество в больших городах появилось в XIX веке — в виде электрического освещения. Электрические лампы светили намного ярче, чем царившие тогда керосиновые или масляные, они не коптили, от них было намного больше света, но не было запаха, иногда — весьма сильного и неприятного. Но если керосинка горела благодаря тому керосину, что был в резервуаре, то к электрической лампочке энергию надо было подвести извне. Сначала сгенерировать, потом доставить, провести питание к каждой точке. 

В 1874 году российский инженер Пироцкий впервые осуществил опытную передачу электроэнергии на расстояние (мощность в 6 л.с. была передана на расстояние 1 км). Уже в 1882 году инженер Марсель Депре осуществил передачу электричества, полученного на генераторе, работавшем от водяного колеса, на расстояние 57 км, на Мюнхенскую выставку. А в XX веке линии ЛЭП стали обыденностью, и практически везде, где живут люди, к домам подведено электричество. В деревнях это обычно просто два провода, в городах к многоквартирным домам подведены мощные подземные кабели.

Опишем современное электроснабжение крупных городов подробнее.

Вырабатываемое на ТЭС, ГЭС, АЭС электричество по линиям электропередачи (ЛЭП) передается к потребителям, на заводы и в города. 

ЛЭП — высоковольтные линии. Напряжение на них устанавливается в сотни киловольт. На одной из самых мощных ЛЭП, линии Итат-Экибастуз-Кокшетау-Челябинск, поддерживается напряжение 1150 КВ.

Зачем на ЛЭП напряжение столь высокое? Дело в том, что потери мощности обратно пропорциональны квадрату передаваемого напряжения.

Поэтому, несмотря на то, что повышение, а потом снижение напряжения при повышении эксплуатационного напряжения на ЛЭП требует более дорогостоящих трансформаторных станций — напряжение на эксплуатируемых линиях ЛЭП в XX веке повысилось от десятков киловольт до сотен. Массовой стала ЛЭП-500, линия с напряжением в 500 КВ.

Электроэнергия, полученная по ЛЭП, проходит через каскад понижающих и распределительных подстанций (РП), при этом постепенно понижается напряжение. Входящие сотни киловольт превращаются сначала в десятки, затем в единицы киловольт и сотни вольт, а к потребителю приходят уже привычные нам 220 В.

Сети с напряжением 35Г·220 кВ называются электроснабжающими сетями, а сети с напряжением 0.4 КВГ·10КВ — распределительными сетями. Электросети обеспечивают многократное дублирование. При повреждении какой-то РП и обесточивании какого-то куста потребителей, обесточенная территория аварийно запитывается от соседних РП.

Потребители электричества делятся по нескольким разным категориям, в том числе — по степени надежности.

Потребители 1-й категории — это телекоммуникационные электроустановки, радио, телеграф, телефон. Кроме этого — насосные станции водопровода, лифты в зданиях выше 16 этажей, аварийное освещение, в больницах — операционные и реанимационные палаты, и электроустановки объединений потребителей электричества с нагрузкой больше 10 МВт.

Потребители 2- й категории — это школы, детские и учебные учреждения, здания высотой больше 5 этажей и группы городских потребителей с нагрузкой больше 300 КВт.

Потребители 3-й категории — это небольшие поселки и районы малоэтажной застройки. Как хорошо, когда светло, работают телевизор, холодильник, компьютер, стиралка…

С каждым годом человечеству требуется все больше и больше электричества. Если в 1890 году в мире было выработано 9 млрд. кВт*ч, то в 2016 — 24816 млрд. кВт*ч. В последние десятилетия потребление электроэнергии растет весьма быстро. В 2000 году было выработано 14500 млрд. кВт*ч, а в 2016 году — 24816; производство за 20 лет выросло в 1.71 раза.

А значит системы передачи и распределения электроэнергии будут продолжать совершенствоваться и расширяться. Все-таки хорошо, когда светло, работают телевизор, холодильник, компьютер, стиралка… И как же плохо, когда всего этого нет!

Автор: Игopь Baдимoв
Просмотров страницы: 250