Ky është një termocentral. Termocentralet Çfarë është një termocentral

termocentral, një grup instalimesh, pajisjesh dhe aparatesh që përdoren drejtpërdrejt për prodhimin e energjisë elektrike, si dhe strukturat dhe ndërtesat e nevojshme që ndodhen në një zonë të caktuar. Në varësi të burimit të energjisë, bëhet dallimi midis termocentraleve (Shih termocentralin), hidrocentraleve (shih Hidrocentralit), termocentraleve të depozitimit me pompa (Shih Stacionit të energjisë për magazinim të pompuar), centraleve bërthamore (Shih termocentralit bërthamor ), dhe termocentralet baticore (Shih stacionin e energjisë baticore), stacionet e energjisë së erës (Shih stacionin e energjisë me erë), termocentralet gjeotermale (Shih stacionin e energjisë gjeotermale) dhe energjinë elektrike me një gjenerator magnetohidrodinamik (Shih gjeneratorin Magnetohidrodinamik).

Energjia termike (TPP) është baza e industrisë së energjisë elektrike (Shih industrinë e energjisë elektrike); ato prodhojnë energji elektrike duke konvertuar energjinë termike të çliruar gjatë djegies së lëndëve djegëse fosile. Sipas llojit të pajisjeve të energjisë termocentralet ndahen në termocentrale me avull, turbina me gaz dhe termocentrale me naftë.

Pajisjet kryesore të fuqisë së motorëve modernë të turbinave termike me avull përbëhen nga njësitë e bojlerit, turbinat me avull (Shih Turbinën me avull), turbogjeneratorët, si dhe superngrohësit me avull, pompat e furnizimit, kondensatës dhe qarkullimit, kondensatorët, ngrohësit e ajrit dhe pajisjet e shpërndarjes elektrike (Shih Switch ). Impiantet e turbinave me avull ndahen në termocentrale me kondensim (Shih Termocentrali i kondensimit) dhe termocentralet e kombinuara të nxehtësisë dhe energjetikës (Shih termocentralet e kombinuara të termocentralit) (centralet e bashkëprodhimit).

Në termocentralet me kondensim (CES), nxehtësia e marrë nga djegia e karburantit transferohet në një gjenerator me avull në avullin e ujit, i cili hyn në turbinën e kondensimit (Shih turbinën e kondensimit), energjia e brendshme e avullit shndërrohet në turbinë në energji mekanike. dhe më pas nga një gjenerator elektrik në rrymë elektrike. Avulli i shkarkimit shkarkohet në kondensator, nga ku kondensata e avullit pompohet përsëri në gjeneratorin e avullit. CPP-të që veprojnë në sistemet energjetike të BRSS quhen gjithashtu GRES.

Ndryshe nga CES, në termocentralet e kombinuara të ngrohjes dhe energjisë (CHP), avulli i mbinxehur nuk përdoret plotësisht në turbina, por pjesërisht hiqet për nevojat e ngrohjes qendrore. Përdorimi i kombinuar i nxehtësisë rrit ndjeshëm efikasitetin e energjisë termike dhe ul ndjeshëm koston e 1 kWh të energjisë elektrike të prodhuar prej tyre.

Në vitet 50-70. Termocentralet me turbina me gaz u shfaqën në industrinë e energjisë elektrike (Shih Turbina me gaz). Njësitë e turbinave me gaz prej 25-100 MW përdoren si burime rezervë të energjisë për të mbuluar ngarkesat gjatë orëve të pikut ose në rast emergjencash në sistemet e energjisë. Përdorimi i njësive të turbinave me gaz të ciklit të kombinuar (CCGT) është premtues, në të cilin produktet e djegies dhe ajri i nxehtë hyjnë në një turbinë me gaz, dhe nxehtësia e gazrave të shkarkimit përdoret për të ngrohur ujin ose për të gjeneruar avull për një turbinë me avull me presion të ulët.

Energjia me naftë është një termocentral i pajisur me një ose më shumë gjeneratorë elektrikë të drejtuar nga motorët me naftë (shih Diesel). Motorët e palëvizshëm me naftë janë të pajisur me njësi nafte me 4 goditje me një kapacitet prej 110 deri në 750 MW; trenat elektrikë të palëvizshëm me naftë dhe trenat e fuqisë (sipas karakteristikave të tyre funksionale, ata klasifikohen si trena elektrikë të palëvizshëm) janë të pajisur me disa njësi nafte dhe kanë një fuqi deri në 10 MW. Motorët e lëvizshëm me naftë me fuqi 25-150 kW zakonisht vendosen në pjesën e pasme të një makine (gjysmë rimorkio) ose në shasi të veçanta ose në një hekurudhë. platformë, në një karrocë. Motorët me naftë përdoren në bujqësi, industrinë pyjore, në grupet e kërkimit, etj. si burimi kryesor, rezervë ose emergjent i furnizimit me energji elektrike për rrjetet e energjisë dhe ndriçimit. Në transport, motorët me naftë përdoren si termocentralet kryesore (lokomotivat me naftë-elektrike, anijet me naftë-elektrike).

Një hidrocentral (HEC) prodhon energji elektrike duke konvertuar energjinë e rrjedhës së ujit. Një hidrocentral përfshin struktura hidraulike (diga, kanale uji, marrje uji, etj.) që sigurojnë përqendrimin e nevojshëm të rrjedhës së ujit dhe krijimin e Presionit, dhe pajisjet e energjisë (turbinat hidraulike (Shih Hidroturbina), hidrogjeneratorët, stabilimentet etj. ). Një rrjedhë e përqendruar e drejtuar e ujit rrotullon një turbinë hidraulike dhe një gjenerator elektrik të lidhur me të.

Bazuar në modelin e përdorimit të burimeve ujore dhe përqendrimit të presionit, hidrocentralet zakonisht ndahen në rrjedhje të lumit, me bazë digash, diversioni, depo me pompë dhe baticë. Hidrocentralet e rrjedhës së lumit dhe afër digës janë ndërtuar si në lumenj me ujë të lartë fushor ashtu edhe në lumenj malorë në lugina të ngushta. Presioni i ujit krijohet nga një digë që bllokon lumin dhe rrit nivelin e ujit të pishinës së sipërme. Në hidrocentralet e rrjedhës së lumit, ndërtesa elektrike me njësitë hidraulike të vendosura në të është pjesë e digës. Në hidrocentralet e devijimit, uji i lumit devijohet nga shtrati i lumit nëpërmjet një kanali (derivimi (Shih Derivimi)), i cili ka një pjerrësi më të vogël se pjerrësia mesatare e lumit në zonën që përdoret; Devijimi është sjellë në godinën e hidrocentralit, ku uji derdhet në turbinat hidraulike. Ujërat e zeza ose kthehen në lumë ose furnizohen në hidrocentralin tjetër të devijimit. Hidrocentralet e devijimit ndërtohen kryesisht në lumenj me një pjerrësi të madhe kanali dhe, si rregull, sipas një skeme të kombinuar të përqendrimit të rrjedhës (diga dhe devijimi së bashku).

Energjia e ruajtjes me pompë (PSPP) funksionon në dy mënyra: akumulimi (energjia e marrë nga burime të tjera të energjisë, kryesisht gjatë natës, përdoret për të pompuar ujin nga rezervuari i poshtëm në atë të sipërm) dhe gjenerimi (uji nga rezervuari i sipërm dërgohet përmes një tubacioni në njësitë hidraulike; energjia elektrike e prodhuar furnizohet në rrjetin elektrik). Më ekonomiket janë termocentralet e fuqishme të depozitimit me pompa të ndërtuara pranë qendrave të mëdha të konsumit të energjisë elektrike; qëllimi i tyre kryesor është të mbulojnë maksimumin e ngarkesës kur kapaciteti i sistemit elektroenergjetik është shfrytëzuar plotësisht, dhe të konsumojnë energji elektrike të tepërt në momentet e ditës kur sistemet e tjera elektrike janë të nënngarkuara.

Energjia elektrike e baticës (TES) prodhon energji elektrike si rezultat i konvertimit të energjisë së baticave të detit. Për shkak të natyrës periodike të baticës dhe rrjedhës së baticave, energjia elektrike e TEC-it mund të përdoret vetëm në lidhje me energjinë e sistemeve të tjera elektrike, të cilat plotësojnë deficitin e energjisë së TEC-it brenda një dite dhe muaji.

Burimi i energjisë në një termocentral bërthamor (NPP) është një reaktor bërthamor, ku energjia çlirohet (në formën e nxehtësisë) si rezultat i një reaksioni zinxhir të ndarjes së bërthamave të elementeve të rënda. Nxehtësia e lëshuar në një reaktor bërthamor transferohet nga ftohësi, i cili hyn në shkëmbyesin e nxehtësisë (gjenerator me avull); avulli i krijuar përdoret në të njëjtën mënyrë si në motorët me turbina me avull konvencionale Metodat dhe metodat ekzistuese të monitorimit dozimetrik eliminojnë plotësisht rrezikun e ekspozimit radioaktiv të personelit të NPP.

Një fermë me erë prodhon energji elektrike duke konvertuar energjinë e erës. Pajisjet kryesore të stacionit janë një turbinë me erë dhe një gjenerator elektrik. Turbinat me erë ndërtohen kryesisht në zona me kushte të qëndrueshme të erës.

Energjia gjeotermale është energjia e turbinës me avull që përdor nxehtësinë e thellë të Tokës. Në rajonet vullkanike, ujërat e thella termale nxehen në temperatura mbi 100°C në një thellësi relativisht të cekët, nga ku dalin në sipërfaqe përmes çarjeve në koren e tokës. Në energjinë gjeotermale, përzierja avull-ujë hiqet përmes puseve dhe dërgohet në një ndarës, ku avulli ndahet nga uji; avulli hyn në turbina dhe uji i nxehtë pas pastrimit kimik përdoret për nevojat e ngrohjes. Mungesa e kaldajave, furnizimeve me karburant, grumbulluesve të hirit, etj. në impiantet e energjisë gjeotermale ul koston e ndërtimit të një impianti të tillë energjetik dhe thjeshton funksionimin e tij.

Energjia elektrike me një gjenerator magnetohidrodinamik (gjenerator MHD) është një instalim për gjenerimin e energjisë elektrike me shndërrim të drejtpërdrejtë të energjisë së brendshme të një mediumi elektrik përçues (të lëngshëm ose të gazit).

Lit.: shih nën artikujt Stacioni i energjisë bërthamore, Stacioni i energjisë me erë, Stacioni hidroelektrik, Stacioni i energjisë baticore. Termocentrali me turbina me avull, si dhe në stacion. Shkenca (seksioni Shkenca dhe Teknologjia e Energjisë. Inxhinieri Elektrike).

V. A. Prokudin.

Lidhje me faqen

• Lidhja direkte: http://site/bse/93012/;
• Kodi HTML i lidhjes: Çfarë do të thotë Power Station në Enciklopedinë e Madhe Sovjetike;
• BB-kodi i lidhjes: Përkufizimi i konceptit Termocentrali në Enciklopedinë e Madhe Sovjetike.

Në botën moderne, termocentralet përdoren për të gjeneruar sasi të mëdha energjie. Shtrirja e funksionimit të termocentraleve është mjaft e gjerë; në veçanti, ato mund të përdoren për furnizimin me energji të ndërtesave dhe strukturave të largëta në një sërë industrish.

Llojet e termocentraleve

Më të zakonshmet prej të cilave janë:

• Termike
• Hidraulike
• Atomike

Ato që prodhojnë energji dallohen nga shpejtësia e ndërtimit dhe kostoja e ulët në krahasim me varietetet e tjera. Ky lloj termocentrali është në gjendje të funksionojë siç duhet pa luhatje sezonale. Pavarësisht nga avantazhet e pamohueshme, lloje të ndryshme të termocentraleve kanë disa disavantazhe të tyre. Për shembull, termocentralet funksionojnë me burime jo të rinovueshme, krijojnë mbeturina dhe mënyra e funksionimit të tyre ndryshon ngadalë, pasi duhen disa ditë për të ngrohur impiantin e bojlerit.

Termocentralet hidraulike janë më ekonomike dhe më të lehta për t'u përdorur. Mirëmbajtja e këtyre stacioneve nuk kërkon një numër të madh të personelit. Ndër të tjera, hidrocentralet kanë jetëgjatësi të gjatë të dobishme, që i kalon 100 vjet, si dhe manovrim kur ndryshon ngarkesa. Kostoja e ulët e energjisë së prodhuar është një nga arsyet e përdorimit të gjerë të termocentraleve hidraulike sot. Problemi me hidrocentralet është se ndërtimi i tyre zgjat nga 15 deri në 20 vjet dhe procesi i ndërtimit është i ndërlikuar nga përmbytjet e sipërfaqeve të mëdha të tokave pjellore. Në disa raste, mund të lindin probleme shtesë me zgjedhjen e një lokacioni për ndërtimin e një objekti.

Ato operojnë me karburant bërthamor dhe më së shpeshti janë të vendosura në vendet ku kërkohet energji elektrike, por nuk ka burime të tjera të lëndëve të para. Rreth 25 tonë karburant lejojnë që stacioni të funksionojë për disa vite. Funksionimi i termocentraleve bërthamore nuk shkakton rritje të efektit serë, dhe procesi i prodhimit të energjisë kryhet pa ndotur mjedisin.

Bazat e funksionimit të termocentralit

Pavarësisht çfarë lloje të termocentraleve ekzistojnë?, më së shumti përdorin energjinë rrotulluese të boshtit të gjeneratorit. Qëllimi i gjeneratorit është që ai:

1. Duhet të sigurojë funksionim paralel të qëndrueshëm afatgjatë me sisteme energjetike të kapaciteteve të ndryshme, si dhe funksionim në një ngarkesë autonome
2. I nënshtrohet uljes dhe ringjalljes së menjëhershme të ngarkesës, e krahasueshme me fuqinë e saj të vlerësuar
3. Kryen një funksion mbrojtës për shkak të pranisë së pajisjeve speciale
4. Ndez motorin që siguron funksionimin e stacionit

Termocentralet janë mënyra më optimale për të gjeneruar energji për shkak të një sërë faktorësh. Deri më sot, nuk ka metoda të ngjashme që mund të prodhojnë energji elektrike në një shkallë kaq të madhe.

Energjia elektrike, e cila filloi të përdoret në mënyrë aktive, sipas standardeve historike, jo shumë kohë më parë, ka ndryshuar ndjeshëm jetën e gjithë njerëzimit. Aktualisht, lloje të ndryshme të termocentraleve prodhojnë sasi të mëdha energjie. Sigurisht, për një paraqitje më të saktë, mund të gjenden vlera numerike specifike. Por për analizën cilësore kjo nuk është aq e rëndësishme. Është e rëndësishme të theksohet fakti se energjia elektrike përdoret në të gjitha sferat e jetës dhe veprimtarisë njerëzore. Është madje e vështirë për një person modern të imagjinojë se si ishte e mundur të bëhej pa energji elektrike vetëm njëqind vjet më parë.

Kërkesa e lartë kërkon gjithashtu kapacitete gjeneruese përkatëse. Për të prodhuar energji elektrike, siç thonë njerëzit ndonjëherë në jetën e përditshme, përdoren termocentrale, hidraulikë, bërthamorë dhe lloje të tjera të termocentraleve. Siç nuk është e vështirë të vërehet, lloji specifik i gjenerimit përcaktohet nga lloji i energjisë që kërkohet për të gjeneruar rrymë elektrike. Në hidrocentralet, energjia e ujit që rrjedh nga një lartësi shndërrohet në rrymë elektrike. Në të njëjtën mënyrë, termocentralet me gaz konvertojnë energjinë termike të gazit të djegur në energji elektrike.

Të gjithë e dinë se ligji i ruajtjes së energjisë vepron në natyrë. Të gjitha sa më sipër transformojnë në thelb një lloj energjie në një tjetër. Një reaksion zinxhir ndodh në zbërthimin e elementeve të caktuara me lëshimin e nxehtësisë. Kjo nxehtësi shndërrohet në energji elektrike përmes mekanizmave të caktuar. Termocentralet funksionojnë saktësisht në të njëjtin parim. Vetëm në këtë rast, burimi i nxehtësisë është lëndë djegëse organike - qymyr, naftë, gaz, torfe dhe substanca të tjera. Praktika e dekadave të fundit ka treguar se kjo metodë e prodhimit të energjisë elektrike është shumë e shtrenjtë dhe shkakton dëme të konsiderueshme në mjedis.

Problemi është se furnizimet e planetit janë të kufizuara. Ato duhet të përdoren me masë. Mendjet përparimtare të njerëzimit e kanë kuptuar prej kohësh këtë dhe po kërkojnë në mënyrë aktive një rrugëdalje nga kjo situatë. Një nga opsionet e mundshme të daljes konsiderohet të jenë termocentralet alternative që funksionojnë mbi parime të ndryshme. Në veçanti, rrezet e diellit dhe era përdoren për të gjeneruar energji. Dielli do të shkëlqejë gjithmonë dhe era nuk do të lodhet kurrë duke fryrë. Siç thonë ekspertët, këto janë të pashtershme ose duhet të përdoren në mënyrë racionale.

Kohët e fundit, lista e llojeve të termocentraleve ishte e shkurtër. Ekzistojnë vetëm tre pozicione - termike, hidraulike dhe atomike. Aktualisht, disa kompani të njohura në botë po kryejnë kërkime dhe zhvillime serioze në fushën e energjisë diellore. Si rezultat i aktiviteteve të tyre, në treg u shfaqën konvertuesit e dritës së diellit në energji elektrike. Duhet të theksohet se efikasiteti i tyre lë ende shumë për të dëshiruar, por ky problem do të zgjidhet herët a vonë. E njëjta situatë është edhe me shfrytëzimin e energjisë së erës. po bëhen më të përhapura.

termocentrali

3.4. TECORAT E HERSHME

Termocentralet, të cilat kuptohen si fabrika për prodhimin e energjisë elektrike që do të shpërndahet midis prodhuesve të ndryshëm, nuk u shfaqën menjëherë. Në vitet '70 dhe në fillim të viteve '80 të shekullit XIX. vendi i prodhimit të energjisë elektrike nuk ishte i ndarë nga vendi i konsumit.

Stacionet elektrike që siguronin energji elektrike për një numër të kufizuar konsumatorësh quheshin stacione bllok (për të mos u ngatërruar me konceptin modern të stacioneve të bllokut, me të cilin disa autorë kuptojnë termocentralet me bazë fabrika). Stacione të tilla quheshin ndonjëherë stacione "brownie".

Zhvillimi i termocentraleve të para përfshinte tejkalimin e vështirësive jo vetëm të natyrës shkencore dhe teknike. Kështu, autoritetet e qytetit ndaluan ndërtimin e linjave ajrore, duke mos dashur të prishin pamjen e qytetit. Kompanitë konkurruese të gazit bënë të pamundurën për të theksuar mangësitë reale dhe imagjinare të llojit të ri të ndriçimit.

Në stacionet e bllokut, kryesisht motorët me avull pistoni dhe, në disa raste, motorët me djegie të brendshme (që ishin një risi në atë kohë) përdoreshin si lëvizës kryesorë; lokomotivat përdoreshin gjerësisht. Një ngasje rripi u bë nga lëvizësi kryesor te gjeneratori elektrik. Në mënyrë tipike, një motor me avull drejtonte një deri në tre gjeneratorë; Prandaj, disa motorë me avull ose lokomobila u instaluan në stacionet e bllokut të madh. Për të rregulluar tensionin e rripit, gjeneratorët elektrikë u montuan në rrëshqitje. Në Fig. Figura 3.7 tregon pamjen e një termocentrali për ndriçimin e një shtëpie.

Për herë të parë, në Paris u ndërtuan stacione blloku për të ndriçuar rrugën e Operës. Në Rusi, instalimi i parë i këtij lloji ishte stacioni i ndriçimit për urën Liteiny në Shën Petersburg, i krijuar në 1879 me pjesëmarrjen e P.N. Yablochkova.

Oriz. 3.7. Stacioni bllok - një termocentral me dy gjeneratorë (poshtë djathtas) dhe një lokomobil (majtas) për ndriçimin e një shtëpie

Sidoqoftë, ideja e prodhimit të centralizuar të energjisë elektrike ishte aq e justifikuar ekonomikisht dhe aq në përputhje me tendencën e përqendrimit të prodhimit industrial sa që termocentralet e para qendrore u ngritën tashmë në mesin e viteve '80 të shekullit të 19-të. dhe shpejt zëvendësoi stacionet e bllokut. Për shkak të faktit se në fillim të viteve '80 vetëm burimet e dritës mund të bëheshin konsumatorë masivë të energjisë elektrike, termocentralet e para qendrore u projektuan, si rregull, për të fuqizuar ngarkesën e ndriçimit dhe për të gjeneruar rrymë të drejtpërdrejtë.

Në 1881, disa financierë iniciativë amerikanë, të impresionuar nga suksesi që shoqëroi demonstrimin e llambave inkandeshente, lidhën një marrëveshje me T.A. Edison dhe filloi ndërtimin e termocentralit të parë qendror në botë (në Pearl Street në Nju Jork). Në shtator të vitit 1882, ky termocentral u vu në punë. Në dhomën e turbinave të stacionit u instaluan gjashtë gjeneratorë T.A. Edison, fuqia e secilit ishte rreth 90 kW, dhe fuqia totale e termocentralit tejkaloi 500 kW. Ndërtesa e stacionit dhe pajisjet e tij u projektuan në mënyrë shumë të përshtatshme, në mënyrë që në të ardhmen, gjatë ndërtimit të termocentraleve të reja, të zhvillohen shumë nga të njëjtat parime që u propozuan nga T.A. Edison. Kështu, gjeneratorët e stacionit u ftohën artificialisht dhe u lidhën drejtpërdrejt me motorin. Tensioni u rregullua automatikisht. Stacioni siguronte furnizimin me karburant mekanik në dhomën e bojlerit dhe heqjen automatike të hirit dhe skorjes. Pajisjet mbroheshin nga rrymat e qarkut të shkurtër me siguresa, dhe linjat kryesore ishin kabllo. Stacioni furnizonte me energji elektrike një zonë të gjerë prej 2.5 km në atë kohë.

Së shpejti disa stacione të tjera u ndërtuan në Nju Jork. Në vitin 1887 funksiononin tashmë 57 termocentrale qendrore të sistemit T.A. Edison.

Tensioni fillestar i termocentraleve të parë, nga të cilët u prodhuan më pas të tjerët, duke formuar shkallën e njohur të tensionit, u zhvillua historikisht. Fakti është se gjatë periudhës së shpërndarjes së jashtëzakonshme të ndriçimit elektrik me hark, u vërtetua empirikisht se tensioni më i përshtatshëm për djegien e harkut është 45 V. Për të reduktuar rrymat e qarkut të shkurtër që lindën në momentin e ndezjes së llambave (kur qymyri ra në kontakt), dhe për djegie më të qëndrueshme, harqet u lidhën në seri me llambën e harkut me një rezistencë çakëll.

Është gjetur gjithashtu në mënyrë empirike se rezistenca e rezistencës së çakëllit duhet të jetë e tillë që rënia e tensionit në të gjatë funksionimit normal të jetë afërsisht 20 V. Kështu, tensioni i përgjithshëm në instalimet DC ishte fillimisht 65 V, dhe ky tension u përdor për një kohe e gjate. Megjithatë, në një qark shpesh përfshiheshin dy llamba të tjera, funksionimi i të cilave kërkonte 2x45 = 90 V, dhe nëse këtij tensioni i shtojmë edhe 20 V të tjera për shkak të rezistencës së rezistencës së çakëllit, marrim një tension prej 110 V. Kjo Tensioni u pranua pothuajse universalisht si standard.

Tashmë gjatë projektimit të termocentraleve të para qendrore janë hasur vështirësi që nuk janë kapërcyer sa duhet gjatë gjithë periudhës së dominimit të teknologjisë së rrymës së vazhduar. Rrezja e furnizimit me energji përcaktohet nga humbjet e lejuara të tensionit në rrjetin elektrik, të cilat për një rrjet të caktuar janë më të vogla, aq më i lartë është tensioni. Ishte kjo rrethanë që detyroi ndërtimin e termocentraleve në zonat qendrore të qytetit, gjë që ndërlikoi ndjeshëm jo vetëm sigurimin e ujit dhe karburantit, por rriti edhe koston e tokës për ndërtimin e termocentraleve, pasi toka në qytet. qendra ishte jashtëzakonisht e shtrenjtë. Kjo, pjesërisht, shpjegon pamjen e pazakontë të termocentraleve të Nju Jorkut, ku pajisjet ndodheshin në shumë kate. Situata u ndërlikua edhe më shumë nga fakti se termocentralet e para duhej të instalonin një numër të madh kaldajash, prodhimi i avullit të të cilëve nuk plotësonte kërkesat e reja të vendosura nga industria e energjisë elektrike.

Bashkëkohësi ynë do të ishte jo më pak i befasuar të shihte termocentralet e parë të Shën Petersburgut që i shërbenin zonës së Nevskit Prospekt. Në fillim të viteve 80 të shekullit XIX. ato u vendosën në maune të siguruara në shtrat në lumenjtë Moika dhe Fontanka (Fig. 3.8). Ndërtuesit dolën nga konsideratat e furnizimit me ujë të lirë, përveç kësaj, me këtë vendim nuk kishte nevojë të blinin parcela afër konsumatorit.

Në 1886, në Shën Petersburg u krijua aksioneri "Shoqëria e Ndriçimit Elektrik të 1886" (shkurtuar "Shoqëria e 1886"), e cila bleu termocentrale në lumenjtë Moika dhe Fontanka dhe ndërtoi dy të tjera: pranë Katedrales Kazan dhe në Sheshin e Inxhinierisë. Fuqia e secilit prej këtyre termocentraleve mezi i kalonte 200 kW.

Oriz. 3.8. Termocentrali në lumë Fontanka në Shën Petersburg

Në Moskë, termocentrali i parë qendror (Georgievskaya) u ndërtua në 1886, gjithashtu në qendër të qytetit, në cep të Bolshaya Dmitrovka dhe Georgievsky Lane. Energjia e tij u përdor për të ndriçuar zonën përreth. Fuqia e termocentralit ishte 400 kW.

Aftësia e kufizuar për të zgjeruar rrezen e furnizimit me energji elektrike ka bërë që plotësimi i kërkesës për energji elektrike është bërë gjithnjë e më i vështirë me kalimin e kohës. Kështu, në Shën Petersburg dhe Moskë, nga mesi i viteve '90, mundësitë e lidhjes së një ngarkese të re me termocentralet ekzistuese ishin ezauruar dhe lindi pyetja për ndryshimin e diagrameve të rrjetit apo edhe ndryshimin e llojit të rrymës.

Kërkesa në rritje për energji elektrike stimuloi efektivisht një rritje të produktivitetit dhe efiçencës së pjesës termike të termocentraleve. Para së gjithash, duhet të theksojmë kthesën vendimtare nga motorët me avull me pistoni në turbinat me avull. Turbina e parë në termocentralet ruse u instalua në 1891 në Shën Petersburg (stacion në lumin Fontanka). Një vit më parë, një test turbine u krye në një stacion të vendosur në lumë. Moika. Disavantazhi më i rëndësishëm i furnizimit me energji elektrike me rrymë direkte tashmë është vërejtur më lart - zona e rajonit është shumë e vogël, e cila mund të shërbehet nga një termocentral qendror. Distanca e ngarkesës nuk i kalonte disa qindra metra. Termocentralet kërkuan të zgjerojnë rrethin e konsumatorëve të produktit të tyre - energjisë elektrike. Kjo shpjegon kërkimin e vazhdueshëm të mënyrave për të rritur zonën e furnizimit me energji elektrike, në varësi të ruajtjes së stacioneve DC të ndërtuara tashmë. Janë propozuar disa ide për të rritur rrezen e shpërndarjes së energjisë.

Ideja e parë, e cila nuk fitoi popullaritet të dukshëm, kishte të bënte me uljen e tensionit të llambave elektrike të lidhura në fund të linjës. Megjithatë, llogaritjet treguan se me një gjatësi rrjeti prej më shumë se 1.5 km, ishte më fitimprurëse ekonomikisht ndërtimi i një termocentrali të ri.

Një zgjidhje tjetër, e cila në shumë raste mund të plotësonte nevojën, ishte ndryshimi i dizajnit të rrjetit: kalimi nga rrjetet me dy tela në rrjetet me shumë tela, d.m.th. në fakt rrit tensionin

Një sistem i shpërndarjes së energjisë me tre tela u propozua në 1882 nga J. Hopkinson dhe në mënyrë të pavarur nga T. Edison. Me këtë sistem, gjeneratorët në termocentral lidheshin në seri dhe një tel neutral, ose tel kompensimi, kalonte nga një pikë e përbashkët. Në të njëjtën kohë, llambat e zakonshme u mbajtën. Ata ndizeshin, si rregull, midis telave të punës dhe atij neutral, dhe motorët mund të ndizen me një tension më të lartë (220 V) për të ruajtur simetrinë e ngarkesës.

Rezultatet praktike të futjes së një sistemi me tre tela ishin, së pari, një rritje në rrezen e furnizimit me energji elektrike në afërsisht 1200 m, dhe së dyti, një kursim relativ i bakrit (në të gjitha kushtet e tjera identike, konsumi i bakrit me tre sistemi me tela ishte pothuajse gjysma e një sistemi me dy tela).

Për të rregulluar tensionin në degët e një rrjeti me tre tela, u përdorën pajisje të ndryshme: rregullimin e gjeneratorëve shtesë, ndarësit e tensionit, në veçanti ndarësit e tensionit të Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky, të cilat janë bërë të përhapura, dhe bateritë e ringarkueshme. Sistemi me tre tela u përdor gjerësisht si në Rusi ashtu edhe jashtë saj. Ai mbijetoi deri në vitet 20 të shekullit të 20-të, dhe në disa raste u përdor më vonë.

Versioni maksimal i sistemeve me shumë tela ishte një rrjet DC me pesë tela, në të cilin u përdorën katër gjeneratorë të lidhur me seri dhe voltazhi u katërfishua. Rrezja e furnizimit me energji elektrike u rrit në vetëm 1500 m. Megjithatë, ky sistem nuk u përdor gjerësisht.

Mënyra e tretë për të rritur rrezen e furnizimit me energji përfshin ndërtimin e nënstacioneve të baterive. Bateritë ishin një shtesë e detyrueshme për çdo termocentral në atë kohë. Ata mbuluan ngarkesat e pikut. Karikimi ditën dhe natën vonë, shërbenin si rezervë.

Rrjetet me nënstacione baterish janë bërë disi të përhapura. Në Moskë, për shembull, në 1892, u ndërtua një nënstacion baterish në Rreshtat e Epërm të Tregtisë (tani GUM), i vendosur në një distancë prej 1385 m nga stacioni qendror Georgievskaya. Në këtë nënstacion u vendosën bateri që furnizonin me energji rreth 2000 llamba inkandeshente.

Në dy dekadat e fundit të shekullit XIX. U ndërtuan shumë termocentrale DC dhe për një kohë të gjatë ata kontribuan në një pjesë të konsiderueshme të prodhimit total të energjisë elektrike. Fuqia e termocentraleve të tilla rrallë tejkalonte 500 kW; njësitë zakonisht kishin një fuqi deri në 100 kW.

Të gjitha mundësitë për rritjen e rrezes së furnizimit me energji elektrike me rrymë direkte u shteruan shpejt, veçanërisht në qytetet e mëdha.

Në vitet 80 të shekullit XIX. Fillojnë të ndërtohen termocentrale AC, përfitimet e të cilave për rritjen e rrezes së furnizimit me energji elektrike ishin të pamohueshme. Përveç stacioneve të bllokut të rrymës alternative të ndërtuara në Angli në 1882-1883, atëherë, me sa duket, termocentrali i parë me rrymë alternative me funksionim të përhershëm mund të konsiderohet termocentrali Growner Gallery (Londër). Në këtë stacion, i vënë në punë në vitin 1884, u vendosën dy gjeneratorë të rrymës alternative të W. Siemens, të cilët nëpërmjet transformatorëve të lidhur në seri të J.D. Golyar dhe L. Gibbs punuan në ndriçimin e galerisë. Disavantazhet e lidhjes serike të transformatorëve dhe, në veçanti, vështirësitë e mbajtjes së një rryme konstante u identifikuan mjaft shpejt, dhe në 1886 ky stacion u rindërtua sipas projektimit të S.T. Ferranti. Gjeneratorët nga W. Siemens u zëvendësuan nga makina të projektuara nga S.Ts. Ferranti me fuqi 1000 kW secili me tension terminal 2.5 kV. Transformatorët e prodhuar sipas dizajnit të S.Ts. Ferranti lidhej paralelisht me qarkun dhe shërbente për uljen e tensionit në afërsi të konsumatorëve.

Në 1889-1890 S.Ts. Ferranti iu rikthye problemit të furnizimit me energji elektrike në Londër me synimin për të siguruar energji elektrike në zonën e qytetit të Londrës. Për shkak të kostos së lartë të tokës në qendër të qytetit, u vendos që të ndërtohej një termocentral në një nga periferi të Londrës, në Deptford, që ndodhet 12 km larg qytetit. Natyrisht, në një distancë kaq të madhe nga vendi i konsumit të energjisë elektrike, termocentrali duhej të gjeneronte rrymë alternative. Gjatë ndërtimit të këtij instalimi, në atë kohë janë përdorur gjeneratorë të fuqishëm të tensionit të lartë (10 kV) me fuqi 1000 kf. Kapaciteti i përgjithshëm i Stacionit të Energjisë Deptford ishte afërsisht 3000 kW. Në katër nënstacionet e qytetit, të ushqyer nga katër linja kryesore kabllore, voltazhi u ul në 2400 V, dhe më pas te konsumatorët (në shtëpi) - në 100 V.

Një shembull i një hidrocentrali të madh që ushqeu një ngarkesë ndriçimi në një qark njëfazor është stacioni i ndërtuar në 1889 në një ujëvarë pranë Portlandit (SHBA). Në këtë stacion motorët hidraulikë lëviznin tetë gjeneratorë njëfazorë me një fuqi totale prej 720 kW. Përveç kësaj, 11 gjeneratorë u instaluan në termocentral, të projektuar posaçërisht për të fuqizuar llambat me hark (100 llamba për gjenerator). Energjia nga ky stacion u transmetua në një distancë prej 14 miljesh në Portland.

Një tipar karakteristik i termocentraleve të parë të rrymës alternative është funksionimi i izoluar i makinave individuale. Sinkronizimi i gjeneratorëve nuk ishte kryer ende, dhe një qark i veçantë shkoi nga çdo makinë te konsumatorët. Është e lehtë të kuptohet se sa joekonomike dolën rrjetet elektrike në kushte të tilla, ndërtimi i të cilave kërkonte sasi të mëdha bakri dhe izolatorësh.

Në Rusi, stacionet më të mëdha të rrymës alternative u ndërtuan në fund të viteve '80 dhe në fillim të viteve '90 të shekullit të 19-të. Termocentrali i parë qendror u ndërtua nga kompania hungareze Ganz and Co.? në Odessa në 1887. Konsumatori kryesor i energjisë ishte sistemi i ndriçimit elektrik njëfazor i teatrit të ri. Ky termocentral ishte një strukturë progresive për kohën e tij. Ai kishte katër kaldaja me tuba uji me një kapacitet total prej 5 tonë avulli në orë, si dhe dy gjeneratorë sinkron me një fuqi totale 160 kW në një tension terminal 2 kV dhe një frekuencë 50 Hz. Nga bordi i shpërndarjes, energjia derdhej në një linjë 2.5 km që çon në nënstacionin e transformatorit të teatrit, ku tensioni u ul në 65 V (për të cilat ishin projektuar llambat inkandeshente). Pajisjet e termocentralit ishin aq të avancuara për kohën e tij, saqë, pavarësisht nga fakti se qymyri i importuar anglez shërbente si lëndë djegëse, kostoja e energjisë elektrike ishte më e ulët se në termocentralet e mëvonshme të Shën Peterburgut dhe Moskës. Konsumi i karburantit ishte 3,4 kg/(kWh) [në termocentralet e Shën Petersburgut 3,9–5,4 kg/(kWh)].

Në të njëjtin vit, filloi funksionimi i një termocentrali me rrymë të drejtpërdrejtë në Tsarskoye Selo (tani qyteti i Pushkin). Gjatësia e rrjetit ajrore në Tsarskoe Selo tashmë në 1887 ishte rreth 64 km, ndërsa dy vjet më vonë rrjeti i përgjithshëm kabllor i "Shoqërisë së 1886" në Moskë dhe Shën Petersburg ishte vetëm 115 km. Në 1890, termocentrali dhe rrjeti Tsarskoye Selo u rindërtuan dhe u transferuan në një sistem të rrymës alternative njëfazore me një tension prej 2 kV. Sipas bashkëkohësve, Tsarskoe Selo ishte qyteti i parë në Evropë që u ndriçua ekskluzivisht nga energjia elektrike.

Termocentrali më i madh në Rusi për furnizimin e një sistemi të rrymës alternative njëfazore ishte stacioni në ishullin Vasilyevsky në Shën Petersburg, i ndërtuar në 1894 nga inxhinieri N.V. Smirnov. Fuqia e tij ishte 800 kW dhe tejkalonte fuqinë e çdo stacioni të rrymës direkte që ekzistonte në atë kohë. Katër motorë me avull vertikal me fuqi 250 kf u përdorën si lëvizës kryesorë. secili. Përdorimi i një tensioni alternativ prej 2000 V bëri të mundur thjeshtimin dhe uljen e kostos së rrjetit elektrik dhe rritjen e rrezes së furnizimit me energji elektrike (më shumë se 2 km me një humbje deri në 3% të tensionit në telat kryesore në vend të 17–20% në rrjetet DC). Kështu, përvoja e funksionimit të stacioneve qendrore dhe rrjeteve njëfazore ka treguar avantazhet e rrymës alternative, por në të njëjtën kohë, siç është vërejtur tashmë, ka zbuluar kufizimet e përdorimit të saj. Sistemi njëfazor ngadalësoi zhvillimin e makinës elektrike dhe e ndërlikoi atë. Për shembull, kur lidhni një ngarkesë energjie me rrjetin e stacionit Deptford, ishte e nevojshme të vendosni gjithashtu një motor komutator AC përshpejtues në boshtin e secilit motor sinkron njëfazor. Është e lehtë të kuptohet se një ndërlikim i tillë i makinës elektrike e bëri shumë të dyshimtë mundësinë e përdorimit të tij të gjerë.