Пренос електричне енергије

С Википедије, слободне енциклопедије
Далековод типа „двострука јела“ са два вода истог напонског нивоа

Пренос електричне енергије представља главнину трансфера електричне енергије, од електрана до разводног постројења која се налазе у близини центара потрошње. Далеководи, који су међусобно повезани, чине преносну мрежу. Преносна мрежа се разликује од локалних мрежа између високонапонских разводних постројења и купаца, које се обично називају дистрибутивним мрежама.

Некада су пренос и дистрибуција електричне енергије биле делатност истог предузећа, али почевши од 1990их, многе земље су либерализовале регулацију тржишта електричне енергије тако да је дошло до одвајања предузећа за пренос електричне енергије од предузећа за дистрибуцију електричне енегије.[1]

Историја[уреди | уреди извор]

Улице Њујорка 1890. Осим телеграфских линија, било је потребно више електричних водова за сваку класу уређаја који су захтевали различите напоне

У првим данима комерцијалне електричне енергије, пренос електричне енергије на истом напону као онај који се користи осветљење и механичко оптерећење ограничавао је удаљеност између производног постројења и потрошача. Године 1882, примењивала се једносмерна струја (DC), чији се напон није могао лако повећати ради преноса на велике удаљености. Различите класе оптерећења (на пример, осветљење, фиксни мотори и вучни/железнички системи) захтевали су различите напоне, те су се користили различити генератори и кола.[2][3]

Због ове специјализације водова и због тога што је пренос био неефикасан применом нисконапонских кола велике јачине струје, генератори су морали бити близу својих оптерећења. У то време се чинило да ће се индустрија развити у оно што је данас познато као дистрибуирани систем производње са великим бројем малих генератора који се налазе у близини њихових потрошача.[4]

Пренос електричне енергије са наизменичном струјом (AC) постао је могућ након што су Лусијен Галард и Џон Диксон Гибс изградили оно што су они назвали секундарни генератор, рани трансформатор са односом окретаја 1: 1 и отвореним магнетним кругом 1881. године.

Прва далеководна AC линија била је дуга 34 kilometres (21 miles) километра, а изграђена је за Међународну изложбу у Торину у Италији 1884. Она је била покретана са 2 kV, 130 Hz Siemens & Halske алтернатором и имала је неколико Галардових „секундарних генератора” (трансформатора) са примарним намотима повезаним у серију, који су напајали сијалице са жарном нити. Систем је доказао изводљивост наизменичне струје за пренос електричне енергије на велике удаљености.[3]

Први оперативни дистрибутивни систем наизменичне струје био је у употреби 1885. године у виа деј Черчи у Риму, Италија, за јавну расвету. Напајала су га два Siemens & Halske алтернатора снаге 30 hp (22 kW), 2 kV при 120 Hz и користио је 19 km каблова и 200 паралелно повезаних трансформатора од 2 kV до 20 V са затвореним магнетним кругом, један за сваку лампу. Неколико месеци касније уследио је први британски AC систем, који је пуштен у рад у галерији Гросвенор у Лондону. Он је такође садржао Сименсове алтернаторе и трансформаторе од 2,4 kV до 100 V - један по кориснику - са примарно повезаним шантом.[5]

Радећи за Вестингхаусе, Вилијам Стенли млађи је провео своје време опорављајући се од болести у Грејт Барингтону инсталирајући оно што се сматра првим практичним системом наизменичне струје на свету.

Полазећи од онога што је сматрао непрактичним Галард-Гибсовим дизајном, електроинжењер Вилијам Стенли, млађи је развио оно што се сматра првим практичним серијским AC трансформатором 1885. године.[6] Радећи уз подршку Џорџа Вестингхауса, он је 1886. године демонстрирао систем осветљења наизменичне струје на бази трансформатора у месту Грејт Барингтон, Масачусетс. Покретан парном машином која покреће Сименсов генератор од 5000 V, напон је био смањен на 100 волти помоћу новог Стенлијевог трансформатора за напајање сијалица са жарном нити у 23 предузећа дуж главне улице са врло малим губитком снаге преко 4.000 ft (1.200 m).[7] Ова практична демонстрација трансформатора и система осветљења наизменичне струје навела је Вестингхауса да почне са инсталирањем система на бази наизменичне струје те године.[6]

Године 1888, дизајнирани су први функционални мотори на наизменичну струју, компоненте које су тим системима до тада недостајале. То су били индукциони мотори који раде на вишефазној струји, независно су их изумели Галилео Ферарис и Никола Тесла (при чему је Теслин дизајн лиценцирао Вестингхаусе у САД). Овај дизајн су даље развили у модерну практичну трофазну форму Мајкл Доливо-Доброволски и Чарлс Јуџин Ланселот Браун.[8] Практична употреба ових типова мотора била је одложена много година због развојних проблема и оскудице полифазних енергетских система потребних за њихово напајање. [9][10]

Током касних 1880-их и раних 1890-их дошло је до финансијског спајања мањих електричних компанија у неколико већих корпорација као што су Ганз и AEG у Европи и Џенерал електрик и Вестингхаус електрик у САД. Ове компаније су наставиле да развијају системе наизменичне струје, док је техничка разлика између система једносмерне и наизменичне струје условила да до техничког спајања дође након много дужег периода.[11] Услед иновација у Сједињеним Државама и Европи, економија наизменичне струје великих размера са веома великим производним постројењима повезаним са потрошачима путем преноса на велике удаљености полако се комбиновала са способношћу повезивања са свим постојећим системима које је требало снабдети. Ово укључује једнофазне системе наизменичне струје, полифазне системе наизменичне струје, нисконапонско осветљење са ужареном нити, високонапонско лучно осветљење и постојеће истосмерне моторе у фабрикама и уличним аутомобилима. У ономе што је постајало универзални систем, ове технолошке разлике привремено су премошћиване развојем ротационих претварача и мотора-генератора који би омогућили да се велики број наслеђених система повеже на мрежу наизменичне струје.[11][12] Ова привремена решења су постепено замењивана како су старији системи извођени из употребе или надограђивани.

Види још[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ „A Primer on Electric Utilities, Deregulation, and Restructuring of U.S. Electricity Markets” (pdf). United States Department of Energy Federal Energy Management Program (FEMP). мај 2002. Приступљено 27. 12. 2008. 
  2. ^ Thomas P. Hughes (1993). Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880–1930. Baltimore: Johns Hopkins University Press. стр. 119—122. ISBN 0-8018-4614-5. 
  3. ^ а б Guarnieri, M. (2013). „The Beginning of Electric Energy Transmission: Part One”. IEEE Industrial Electronics Magazine. 7 (1): 57—60. S2CID 45909123. doi:10.1109/MIE.2012.2236484. 
  4. ^ National Council on Electricity Policy. „Electricity Transmission: A primer” (PDF). Приступљено 17. 9. 2019. 
  5. ^ Guarnieri, M. (2013). „The Beginning of Electric Energy Transmission: Part Two”. IEEE Industrial Electronics Magazine. 7 (2): 52—59. S2CID 42790906. doi:10.1109/MIE.2013.2256297. 
  6. ^ а б „Great Barrington Experiment”. edisontechcenter.org. 
  7. ^ „William Stanley - Engineering and Technology History Wiki”. ethw.org. 
  8. ^ Arnold Heertje, Mark Perlman Evolving Technology and Market Structure: Studies in Schumpeterian Economics, page 138
  9. ^ Carlson, W. Bernard (2013). Tesla: Inventor of the Electrical Age. Princeton University Press. ISBN 1-4008-4655-2, page 130
  10. ^ Jonnes, Jill (2004). Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse, and the Race to Electrify the World. Random House Trade Paperbacks. ISBN 978-0-375-75884-3, page 161.
  11. ^ а б Parke Hughes, Thomas (1993). Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930. JHU Press. стр. 120—121. 
  12. ^ Garud, Raghu; Kumaraswamy, Arun; Langlois, Richard (2009). Managing in the Modular Age: Architectures, Networks, and OrganizationsСлободан приступ ограничен дужином пробне верзије, иначе неопходна претплата. John Wiley & Sons. стр. 249. 

Литература[уреди | уреди извор]

Спољашње везе[уреди | уреди извор]