CC BY
77
Сайфутдинова Г.Б.1, Лившиц С.А.2, Усачев С.С.3 ®
1 2
Доцент, к. ист. н., кафедра «История»; доцент, к.т.н., кафедра «Экономика и организация
12 3
производства», ’ Казанский государственный энергетический университет; учащийся
школы № 9 г. Казани
ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
Аннотация
В статье рассматривается история изобретения и перспективы развития электрических сетей и систем в России и мире с конца XIX по начало XXI века.
Ключевые слова: электрические системы и сети, электрический переменный ток, глобальная система энергетической безопасности.
Keywords: electrical systems and networks, electric alternating current global system of energy security.
Эпоха открытия и применения электрических сетей берет свое начало в 1802 году, с открытия электрической дуги профессором В.В. Петровым. Практическое применение электрическая дуга получила позднее с изобретением угольной дуговой лампы другим русским изобретателем П. Яблочковым. «Электрическая свеча» П. Яблочкова впервые была продемонстрирована в 1878 году на Всемирной выставке в Париже и получила большое распространение. В это же время инженер А.Н. Лодыгин изобрел и запатентовал лампу накаливания, в которой впервые была применена нить закручивающаяся в спираль, как и в современных лампочках (патент 1874 года), лампа Лодыгина стала следующим широко распространенным источником освещения. Все эти изобретения способствовали развитию электрических сетей. Централизация электроснабжения впервые была осуществлена американским изобретателем Томасом Эдисоном в 1882 году, когда в Нью-Йорке при поддержке основанной им компании «Эдисон электрик лайт» (ныне известная General Electric) была пущена первая электрическая станция. Т. Эдисон будучи удачным предпринимателем уже к 1887 году контролировал около ста электростанций постоянного тока в США. Однако эксплуатация станций на постоянном токе приводила к потере мощности в проводах при передаче электроэнергии. Поэтому электростанции Эдисона могли передавать ток потребителям только на расстоянии, не далее 1-2 км от ЭС. Система постоянного тока нуждалась в переходе на переменный ток, эту модернизацию осуществил серб, родившийся в Австро-Венгрии - Никола Тесла. Свою деятельность в США Н. Тесла начал в компании Т. Эдисона в качестве инженера по ремонту электродвигателей и генераторов постоянного тока, но проработал всего год. Противоборство Т. Эдисона и Н. Тесла - двух видных изобретателей вошло в историю ХХ века как «война токов». Решающим фактором стала возможность передачи на большие расстояния —переменного тока, что проще и дешевле. Изобретатель двухфазного переменного тока Н. Тесла - автор более еще 800 изобретений, по признанию современников совершил энергетическую революцию в ХХ веке. Передача электроэнергии на дальние расстояния в конце Х1Х занимала умы многих инженеров, так русский экспериментатор М.О. Доливо-Добровольский на основе полученного Н. Теслой двухфазного тока, разработал конструкцию асинхронного двигателя на трехфазном токе. М.О. Доливо-Добровольский эффектно продемонстрировал передачу электричества во время проведения международной выставки электрических достижений в 1891 году в Германии. Ученый запустил искусственный водопад перед главным входом на выставку через асинхронный двигатель, приводившийся в движение
® Сайфутдинова Г.Б., Лившиц С.А., Усачев С.С., 2015 г.
гидроэлектростанцией работавшей на трехфазном токе, на расстоянии 175 км от места эксперимента. Конструкция трехфазного двигателя запатентованного в 1891 году М.О. Доливо-Добровольским с момента изобретения и до наших дней остается самой распространенной в мире по сравнению с другими двигателями. Техническое и экономическое достоинство изобретения русского ученого трудно переоценить, использование трехфазного тока высокого напряжения изменили представления о передаче электроэнергии. Именно это изобретение стало особенно востребованным и позволило увеличивать напряжение на линии электропередачи (ЛЭП)[1]. В дореволюционной России, не смотря на достижения русских энергетиков, новейшие разработки в системе электропередачи шли медленно. В 1886 году был электрифицирован Зимний дворец. В том же году в Санкт-Петербурге было образовано «Общество электрического освещения» целью общества стало развитие электрической сферы экономики России. В 1902 году на нефтепромыслах Баку появились ЛЭП напряжением 20 кВ. В 1912 году была построена торфяная электрическая станция с ЛЭП длиною 70 км при напряжении 70 кВ. Провинция не отставала от столицы в 1887 году первые электрические лампочки зажглись на Казанском пороховом заводе, осуществила электрификацию бельгийская компания «Газ и электричество», в 1915 году на заводе пущена первая в губернии электростанция трехфазного переменного тока напряжением 2100 В. В 1897 году приступила к эксплуатации, первая городская электростанция постоянного тока напряжением 175 В. 18 ноября 1899 году в Казане появился электрический трамвай[1,2].
Сразу после революции 1917 года был принят план государственной электрификации России (ГОЭЛРО), которому большевики отводили решающую роль в развитии народного хозяйства. Лидер партии В. И. Ленин придавал первостепенное значение вопросам электрификации и созданию новых электрических станций и ЛЭП - как условие развития производительных сил страны и дальнейшей индустриализации. Это было тяжёлое время -20-е годы ХХ века, но именно тогда, с принятием Плана ГОЭЛРО, был дан импульс развитию современной энергетики. План наметил строительство в течение 10-15 лет 30 районных электростанций в Центральной части страны (20 тепловых и 10 ГЭС), создание на этой базе крупной машинной промышленности, электрификацию железных дорог, всего в период индустриализации было построено около 10 000 предприятий. Для
электроснабжения городов Поволжья было решено построить ГЭС вблизи Волгограда, Саратова, Сызрани, Казани. Наряду со строительством электростанций, план ГОЭЛРО предусматривал сооружение сети высоковольтных ЛЭП. К 1938 году план ГОЭЛРО был перевыполнен втрое. Электрические станции объединялись в энергосистемы. В течение последующих пятилеток в строй вводились все новые ЭС, ТЭЦ, ГЭС, а с 1954 года заработала первая в мире АЭС в городе Обниниске. В СССР были сконструированы крупные энергосистемы с сетями всех ступень напряжения, которые вошли в Единую энергетическую систему СССР. ЕЭС СССР была крупнейшей в мире и соединяясь с государствами Восточной Европы, образовывая международную энергосистему «Мир». Сейчас ЕЭС России является одной из крупнейших централизовано управляемых энергообъединений и осуществляет параллельную работу с ОЭС - Украины, ОЭС Казахстана, ОЭС Беларуси, энергосистемами Эстонии, Латвии, Литвы, Грузии и Азербайджана, а также с NORDEL (связь с Финляндией через вставку постоянного тока в Выборге). В наше время главным энергетическим проектом является обеспечение
глобальной безопасности всех стран мирового сообщества на основе взаимовыгодного сотрудничества между странами производителями и странами потребителями электроэнергии[3]. В области электроэнергетики наиболее важным является строительство глобальной электроэнергетической системы - ГЭЭС. В проекте ГЭЭС Россия занимает ключевые позиции из-за выгодного географического положения, между центрами производства энергии в азиатской части и центрами потребления в европейской части, развитой магистральной линии, что гарантирует ей роль глобальной электроэнергетической сети Евро - Азиатской части материка. В первую очередь планируется объединить
Российские электроэнергетические сети и сети Западной Европы, что повысит качество мировой электроэнергии. Цель ГЭЭС - обеспечение энергетической безопасности всех стран мирового сообщества.
Литература
1. Забора И.Г., Скребнев Ю.В. Электрические сети. История, современное сосотояние и перспективы развития. Дата обновления: 24.02.2015.URL: http://xnc1ada5adaaeeng6d1e.xnp1ai/ articles.php?lng=ru&pg=98 (дата обращения: 24.02.2015).
2. Сайфутдинова Г.Б. Музей истории энергетического университета / Г.Б. Сайфутдинова // Вестник казанского энергетического университета. 2013. № 2(17). С.161-171.
3. Сайфутдинова Г.Б. Экспозиция музея КГЭУ «Энергетическая промышленность и образование в Татарстане». Вестник казанского энергетического университета. 2014. № 1 (20). С. 114-12.
4. Добрусин Л. Приоритеты управления качеством электроэнергии в электрических сетях России взгляд с позиции национальных интересов и стратегии международного энергетического сотрудничества // Силовая энергетика № 2. 2007. [Электронный ресурс] http://www.power-e.ru/2007_02_82.php (дата обращения: 25.02.2015).
