Пренос електричне енергије

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 1990-их, 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

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 наизменичном струјом (AC) постао је могућ након што су Лусијен Галард (енгл. Lucien Gaulard) и Џон Диксон Гибс (енгл. John Dixon Gibbs) изградили оно што су назвали „секундарни генератор”, рани трансформатор са односом окретаја 1:1 и отвореним магнетним кругом 1881. године.

Први наизменични далековод био је дуг 34 километра, а изграђен је за Међународну изложбу у Торину у Италији 1884. Њега је напајао алтернатор са 2 kV, 130 Hz, фирме Siemens & Halske. Имао је неколико Галардових „секундарних генератора” (трансформатора) са примарним намотајиима повезаним у серију, који су напајали сијалице са жарном нити. Систем је доказао изводљивост коришћења наизменичне струје за пренос електричне енергије на велике удаљености.^[3]

Први оперативни дистрибутивни систем наизменичне струје био је у употреби 1885. године за јавну расвету у улици Черчи (итал. Via dei Cerchi) у Риму у Италији. Напајала су га два Siemens & Halske алтернатора снаге 30 к.снага (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, по 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]

Теслин систем производње наизменичне струје и пренос на велике даљине. Описан у патенту US390721.

Полазећи од онога што је сматрао непрактичним Галард-Гибсовим дизајном, електроинжењер Вилијам Стенли Млађи је развио оно што се сматра првим практичним серијским наизменичним 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 у Масачусетсу. 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 локала дуж главне улице са врло малим губитком снаге преко 1200 метара.^[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 Вестингхаус у САД). Овај дизајн су даље развили у модерну практичну трофазну форму Михаил 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 Ганц 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 једносмерне 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 мењана како су старији системи нестајали из употребе или су надограђивани.

Види још

Референце

^ „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.
^ 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.
^ ^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.
^ National Council on Electricity Policy. „Electricity Transmission: A primer” (PDF). Приступљено 17. 9. 2019.
^ 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.
^ ^а ^б „Great Barrington Experiment”. edisontechcenter.org.
^ „William Stanley - Engineering and Technology History Wiki”. ethw.org.
^ Arnold Heertje, Mark Perlman Evolving Technology and Market Structure: Studies in Schumpeterian Economics, page 138
^ Carlson, W. Bernard (2013). Tesla: Inventor of the Electrical Age. Princeton University Press. стр. 130. ISBN 1-4008-4655-2.
^ Jonnes, Jill (2004). Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse, and the Race to Electrify the World. Random House Trade Paperbacks. стр. 161. ISBN 978-0-375-75884-3.
^ ^а ^б Parke Hughes, Thomas (1993). Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930. JHU Press. стр. 120—121.
^ Garud, Raghu; Kumaraswamy, Arun; Langlois, Richard (2009). Managing in the Modular Age: Architectures, Networks, and Organizations . John Wiley & Sons. стр. 249.

Литература

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.
Grigsby, L. L.,; et al. (2001). The Electric Power Engineering Handbook. USA: CRC Press. ISBN 0-8493-8578-4.
Hughes, Thomas P., Networks of Power: Electrification in Western Society 1880–1930, The Johns Hopkins University Press, Baltimore (1983) ISBN 0-8018-2873-2, an excellent overview of development during the first 50 years of commercial electric power
Reilly, Helen (2008). Connecting the Country – New Zealand's National Grid 1886–2007. Wellington: Steele Roberts. стр. 376 pages. ISBN 978-1-877448-40-9.
Pansini, Anthony J, E.E., P.E. undergrounding electric lines. USA Hayden Book Co. 1978. ISBN 0-8104-0827-9.
Westinghouse Electric Corporation, "Electric power transmission patents; Tesla polyphase system". (Transmission of power; polyphase system; Tesla patents)
The Physics of Everyday Stuff - Transmission Lines Архивирано на сајту Wayback Machine (5. април 2021)
Edwin James Houston; Arthur Edwin Kennelly (1896). The Electric Motor and the Transmission Power. The W. J. Johnston Company. стр. 14. Приступљено 2009-01-07.
Jim Harter (2005). World Railways of the Nineteenth Century. JHU Press. стр. 488. ISBN 978-0-8018-8089-6.
National Council on Electricity Policy. „Electricity Transmission: A primer” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 2008-12-01. г. Приступљено 2009-01-06.
David Oakes Woodbury (1949). A Measure for Greatness: A Short Biography of Edward Weston. McGraw-Hill. стр. 83. Приступљено 2009-01-04.
John Patrick Barrett (1894). Electricity at the Columbian Exposition. R. R. Donnelley & sons company. стр. 1. Приступљено 2009-01-04.
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.
Engineers, Institution of Electrical (1880-03-24). „Notes on the Jablochkoff System of Electric Lighting”. Journal of the Society of Telegraph Engineers. IX (32): 143. Приступљено 2009-01-07.
Guarnieri, M. (2013). „Switching the Light: From Chemical to Electrical” (PDF). IEEE Industrial Electronics Magazine. 9 (3): 44—47. S2CID 2986686. doi:10.1109/MIE.2015.2454038. hdl:11577/3164116  .
Richard Shelton Kirby; Frances A. Davis (1990). Engineering in History. Courier Dover Publications. стр. 358. ISBN 978-0-486-26412-7. Приступљено 2009-01-04.
PG&E passage no longer available quoted in blog. „PG&E: Our History”. Приступљено 2009-01-04. „At 27, George Roe had founded the first electric company in the PG&E family tree. By September [1879] a little building at Fourth and Market was completed and two tiny Brush arc-light dynamos were installed. Together they could supply 21 lights. Customers were lured by the unabashed offer of service from sundown to midnight (Sundays and holidays excluded) for $10 per lamp per week. Yet in light-hungry San Francisco, customers came clamoring. By the first of the next year, four more generators with capacity of more than 100 lights had been added. Electricity had come to the West.”
Charles Francis Brush. Hebrew University of Jerusalem. Архивирано из оригинала 2009-02-24. г. Приступљено 2009-01-04.
Richard Dennis (2008). Cities in Modernity: Representations and Productions of Metropolitan Space, 1840–1930. Cambridge University Press. стр. 132. ISBN 978-0-521-46470-3. Приступљено 2009-01-04.
„A brief history of Con Edison: 'Electricity'”. Coned.com. 1. 1. 1998. Архивирано из оригинала 30. 10. 2012. г. Приступљено 31. 12. 2013.
Pearl Street Station. IEEE Global History Network. Institute of Electrical and Electronics Engineers. Приступљено 2009-01-04.

Спољашње везе

Gorman, Mel. „Charles F. Brush and the First Public Electric Street Lighting System in America”. Ohio History Connection. Ohio History Center. Приступљено 25. 5. 2021.
„Energy Timelines Hydropower”.
„History of Hydropower Department of Energy”.

[femp01-1] „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.

[hughes-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.

[guarnieri_7-1-3] 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.

[ncep1-4] National Council on Electricity Policy. „Electricity Transmission: A primer” (PDF). Приступљено 17. 9. 2019.

[guarnieri_7-2-5] 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.

[edisontechcenter.org-6] а ^б „Great Barrington Experiment”. edisontechcenter.org.

[7] „William Stanley - Engineering and Technology History Wiki”. ethw.org.

[books.google.com-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. стр. 130. ISBN 1-4008-4655-2.

[10] Jonnes, Jill (2004). Empires of Light: Edison, Tesla, Westinghouse, and the Race to Electrify the World. Random House Trade Paperbacks. стр. 161. ISBN 978-0-375-75884-3.

[Thomas_Parke_Hughes_1930,_pages_120-121-11] а ^б Parke Hughes, Thomas (1993). Networks of Power: Electrification in Western Society, 1880-1930. JHU Press. стр. 120—121.

[Raghu_Garud_2009,_page_249-12] Garud, Raghu; Kumaraswamy, Arun; Langlois, Richard (2009). Managing in the Modular Age: Architectures, Networks, and Organizations . John Wiley & Sons. стр. 249.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]