Развитие электроэнергетики (историческая справка)

До 70-х годов XIX века преобразование энергии выполнялось в генераторах паросиловых установок (ПСУ) или использовалась энергия водопадов, вращающих турбину [103]. Генераторы ПСУ использовались в основном для освещения. Следует заметить, что развитие электроэнергетики тесно связано с появлением массового потребителя электроэнергии (ЭЭ). К примеру, толчком к развитию генераторов послужило изобретение Н. Н. Яблочковым в 1876 г. «электрической свечи» (во Франции в Париже освещение улиц — «русский свет»).

Первые промышленные трансформаторы разработали О. Ьлати и М. Дери. Они имели замкнутый магнитопровод, масляное или керосиновое охлаждение, керамический корпус. В 1891 г. М.О. Доливо-Добровольский предложил трёхфазные трансформаторы с параллельными стержнями.

Эмилий Хриетианович Ленц.

(1804−1865).

Лампы накаливания изобретены А. Н. Лодыгиным в 1870—1875 гг. «Трактат об электричестве и магнетизме», написанный в 1876 г. Максвеллом, обобщил все достигнутые к тому времени знания об электричестве и до настоящего времени является настольной книгой электротехников.

Передача (транзит) ЭЭ решалась многими исследователями. Так, Фонген (Франция), Ф. А. Пироцкий (Россия) в 1874—1876 гг. проводили опыты по передаче ЭЭ по железнодорожным рельсам. Проблема транспорта (передачи) ЭЭ на расстояние имела альтернативу — либо передача на низком напряжении при больших сечениях проводников, либо на высоком напряжении.

Вопрос был решён в пользу высокого напряжения, что вытекало из закона Джоуля-Ленца: потери мощности в проводнике пропорциональны сопротивлению и квадрату тока, тогда.

Таким образом, потери электроэнергии в проводниках обратно пропорциональны квадрату напряжения, что и показали в 1880 г. независимо друг от друга М. Дейре (Франция) в статье «О КПД электродвигателей и об изменении количества энергии в электрической цени» и Д. А. Лачинов в статье «Электромеханическая работа», опубликованной в журнале «Электричество» № 1.

Появились первые линии электропередач (ЛЭП):

• — Мисбах-Мюнхен — 57 км, мощность — 3 л.с., U = 1,5…2,0 кВ;
• — передача 20 л.с. на расстояние 23 км, ?/_ном = 2 кВ для питания осветительных установок Лондонского метрополитена (1 оляр — 1883 г.).

Энергетические системы на первом этапе совмещали производство и потребление ЭЭ. Это были системы с домовой электростанцией, состоящей из ПСУ (локомобиль) и 2−3 генераторами с ремёнными передачами. ЭЭ использовались в основном для осветительных установок. Известны электростанции (ЭС) Эдисона (1882 г.) на Пильстрит (Нью-Йорк) — 6 генераторов по 90 kRt,.

снабжающих ЭЭ район площадью 2,5 км .

В России появляется «Общество электрического освещения» (1886 г.). В Петербурге Общество имело четыре ЭС по 200 кВт на р. Мойке и Фонтанке, они использовались для освещения Невского проспекта.

На первом Всемирном конгрессе электриков (1881 г.) с докладом «О передаче и распределении электрических токов» выступил М. Дейре, который позднее (1882 г.) построил первую линию передачи постоянного тока высокого напряжения (2,4 кВ, 57 км).

С 1891 г. начался на ЭС переход от ПСУ к паровой турбине. Появляются котлы инженера Шухова на мощность 100. .300 л.с. и давление пара 10 кг/см' без перегрева. В Москве первая ЭС Георгиевская была мощностью 400 кВт и радиусом действия 1,5 км. Обязательным элементом в этих системах служила аккумуляторная батарея (АБ) у потребителей и электростанции. Гак представлялась электроэнергетика до появления многофазных систем.