Тяговые подстанции городского транспорта - Электрификация

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ВВОДНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЯХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ
Глава I
КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР И ТЯГОВЫХ ПОДСТАНЦИЯХ
§ 1. Электрификация СССР

Наш век — век зарождения атомной энергии.
Однако можно предвидеть, что пройдет еще немало времени, пока современные тепловые и гидроэлектрические станции будут повсеместно вытеснены атомными. Но даже и в этом случае изменится лишь способ получения электроэнергии, так как сама электроэнергия еще не имеет себе равной по универсальности применения. Электроэнергия экономично транспортируется на очень большие расстояния и легко преобразуется в другие формы энергии. Сейчас невозможно представить жизнь современного общества без электрической энергии, хотя история развития этого вида энергии сравнительно коротка.
Первые электростанции в России появились в 80—90-х годах прошлого века в Москве, Петербурге, Киеве и некоторых других городах. Эти электростанции мощностью в несколько сотен киловатт строились с генераторами постоянного тока 110—220 в. Самым мощным потребителем электроэнергии этих станций в то время являлся трамвай.
Переломным моментом в развитии электростанций было изобретение П. Я. Яблочковым в 1876 г. силового трансформатора и открытие М. О. Доливо-Добровольским в 1889 г. системы трехфазного тока.
Первые электростанции трехфазного тока в России построены инженером Р. Э. Классоном в Новороссийске (1890 г.), в Москве (1897 г.), Петербурге (1898 г.), на Ленских золотых приисках (1898 г.), в Баку (1901 г.) и других городах. Первая мощная районная электростанция (РЭС) была построена Р. Э. Классоном в 80 км от Москвы в 1914 г. (ныне РЭС им. Классона). Общая мощность электростанций в дореволюционной России к 1913 г. составляла всего около 1000 МВт. Россия в то время по производству электроэнергии занимала пятнадцатое место в мире.
В результате гражданской войны и интервенции русская энергетика была окончательно ослаблена. С такими энергетическими ресурсами страна не могла существовать. Поэтому уже в 1918 г. началось строительство Волховской и Шатурской РЭС, а в 1919 г. — Каширской РЭС.
В феврале 1920 г. по предложению В. И. Ленина сессия ВЦИК вынесла постановление о разработке Государственного плана электрификации России (план ГОЭЛРО), который был утвержден VIII Всероссийским съездом Советов в декабре 1922 г.
По плану ГОЭЛРО намечалось в течение 10—15 лет построить 30 районных электростанций с общей мощностью 1500 МВт и увеличить мощность действующих электростанций на 250 МВт.
Принятый план электрификации был досрочно выполнен к 1931 г. с превышением намеченной мощности. Наиболее крупными районными электростанциями, построенными по плану ГОЭЛРО, стали Каширская (1922 г.), Шатурская (1925 г.), Ленинградская (1922 г.) и Волховская (1926 г.).
Первая электротеплофикационная централь (ТЭЦ) в СССР была пущена в 1924 г. в Ленинграде. Начиная с этого периода строительство ТЭЦ в стране принимает широкие размеры.
Строительством районных электростанций был осуществлен первый этап централизации энергии. Более высокий этап централизации — создание электрических систем.

Электрическая система — это объединение параллельно работающих электростанций единой высоковольтной сетью электропередачи с общим резервом. Создание электрических систем повышает экономическую эффективность электроустановок, так как позволяет полнее использовать энергетические ресурсы и мощность электростанций и уменьшить резерв.
Первой формой электрических систем является объединение районных и промышленных электростанций в районные электрические системы. К началу Великой Отечественной войны в стране насчитывалось около 50 таких систем.

В годы второй пятилетки началось объединение районных систем в межрайонные. Это еще в большей степени поднимало эффективность всей электроэнергетики.
Были построены три межрайонные электрические системы: Центральная, объединяющая Московскую, Ивановскую, Горьковскую и Ярославскую районные системы; Южная, объединяющая Донбасскую, Днепровскую, Ростовскую и Волгоградскую районные системы, и Уральская, включающая Свердловскую, Челябинскую и Пермскую районные системы.
Межрайонные электрические системы мощностью около 4000 МВт каждая охватывают огромную территорию страны и служат переходом к высшей форме централизации — единой электрической системе.
Современная советская энергетика развивается на основе строительства мощных тепловых электростанций, гидроэлектростанций и высоковольтных сетей.
Темпы роста электрификации СССР показаны в табл. 1-1.

Таблица 1-1
Темпы роста электрификации СССР по годам

В настоящее время в нашей стране строятся крупные высокоэкономичные тепловые электростанции мощностью до 2400 МВт с установкой на них по блочной системе котел — турбина агрегатов мощностью в 100, 150, 200 и 300 МВт.
Советская энергетика добилась больших успехов также и в строительстве гидроэлектростанций. В 1958 г. была пущена Волжская ГЭС им. В. И. Ленина с агрегатами по 225 МВт, а затем Братская ГЭС, которая стала крупнейшей электростанцией мира. Строится Красноярская ГЭС мощностью 5000 МВт с агрегатами по 500 МВт. В том же районе строится Саяно-Шушенская ГЭС мощностью 6360 МВт.
Одновременно со строительством тепловых и гидроэлектростанций построены и вступили в эксплуатацию две атомные  электростанции — Ново-Воронежская и Белоярская мощностью по 210 МВт. Эти атомные электростанции не имеют большого промышленного значения и предназначены для выявления лучших систем реакторов и накопления опыта эксплуатации.
Строительство крупных электростанций вызвало необходимость совершенствования техники передачи и распределения электроэнергии. В настоящее время сооружены линии электропередачи (ЛЭП) трехфазного тока напряжением 500 кВ Куйбышев—Москва и Волгоград— Москва. Линии передачи на постоянном токе напряжением 800 кВ эксплуатируются между Волгоградом и Донбассом. Очень широкое развитие получили ЛЭП трехфазного тока напряжением 330 кВ.
Большие работы электроэнергетиками проведены по объединению местных энергосистем и включению их в единую энергетическую систему европейской части СССР.
Работы по укрупнению энергосистем в дальнейшем приведут к созданию единой энергетической системы СССР.
Следует также отметить, что в настоящее время построены линии электропередач, соединяющие энергосистемы СССР с энергосистемами ряда стран народной демократии.
Народное хозяйство страны характеризуется не только производством электроэнергии, но и развитием общей энергетической базы, т. е. добычей и использованием всех видов топлива, производством и потреблением всех видов энергии.
Наглядное представление об огромных достижениях отечественной энергетики за годы Советской власти дают табл. 1-2 и 1-3. Потребление всех видов энергетических ресурсов увеличилось более чем в 10 раз и произошло значительное перераспределение топливно-энергетических ресурсов. Если в дореволюционной России на долю дров приходилось 62%, то в 1965 г. только 6%.

Таблица 1-2
Расход топливно-энергетических ресурсов

Примечание: 100 млн. m условного топлива соответствует 814 млрд. к

Таблица 1-3

Сейчас на развитие топливно-энергетических отраслей народного хозяйства расходуется около 25% всех капиталовложений, выделяемых для развития промышленности и транспорта. В течение ближайших 15—20 лет потребление всех видов энергии в СССР должно будет возрасти в 3—4 раза.