8851685966

CZĘŚĆ I. CHARAKTERYSTYKA KRAJOWEGO SYSTEMU ELEKTROENERGETYCZNEGO

Rozdział 1. Ogólne wiadomości o systemie elektroenergetycznym

1.1. Rys historyczny

Historia elektryczności sięga VI w p.n.e. i wiąże się z odkryciem zjawiska elektryczności statycznej przez Talesa z Miletu. Jednakże odkrycia i wynalazki, które umożliwiły praktyczne wykorzystanie energii elektrycznej dla celów człowieka pojawiły się znacznie później, na przełomie XVIII i XIX wieku. W roku 1800 Włoch Alessandro Volta skonstruował pierwszą baterię, a w roku 1831 angielski fizyk Michael Faraday zademonstrował podstawy maszyny indukcyjnej i transformatora. Podstawowe prawa elektromagnetyzmu zostały sformułowane w roku 1864 przez szkockiego fizyka Jamesa Maxwella. W roku 1866 Niemiec Ernst Werner von Siemens wynalazł prądnicę prądu stałego. Pierwszą praktyczną prądnicę i silnik prądu stałego zbudował belgijski inżynier Zenob Theophol Gramme w 1873 roku. Znacząca okazała się konstrukcja żarówki w roku 1879 przez amerykańskiego wynalazcę Thomasa Edisona. Wynalazek ten spowodował zwiększone zainteresowanie wykorzystaniem energii elektrycznej do celów oświetleniowych, co przyczyniło się do rozwoju sieci elektrycznych. Pierwsza linia rozdzielcza została zbudowana w Nowym Yorku w 1882 roku w celu zasilania prądem stałym oświetlenia domów na obszarze 1/6 mili kwadratowej [11], Niskie napięcie zasilania ograniczało wielkość przesyłanej mocy.

W 1881 roku Francuz Lucien Gaulard i Anglik John Gibbs opatentowali w Anglii układ przesyłowy prądu przemiennego i zademonstrowali konstrukcję transformatora. Wynalazki te umożliwiły budowę linii prądu przemiennego. Pierwsza taka linia o napięciu 2 kV i długości 57 km powstała pod Monachium w 1882, zaś druga o tym samym napięciu i długości 40 km została zbudowana w roku 1884 we Włoszech (z Turynu do Lanzo).

Znaczącym odkryciem roku 1884, które umożliwiło szybki rozwój elektrowni, było wynalezienie turbiny parowej przez Charlesa Parsonsa.

Prąd przemienny zaczął upowszechniać się nie tylko w Europie, ale także w USA. W roku 1885 Westinghouse zakupił patent od Gaularda i Gibbsa, a w rok później Stanley zbudował w Massachusetts pierwszy układ przesyłowy prądu przemiennego o długości 4000 stóp. Wykorzystał transformator do transformacji napięcia generatorowego na napięcie przesyłowe 3 kV, a następnie drugi transformator do zmiany napięcia na poziom użytkowy 500 V [11]

W końcu XIX wieku zbudowano liczne elektrownie miejskie i przemysłowe w krajach europejskich, stosując różne napięcia i częstotliwości. Przykładowo, w 1900 roku w Londynie czynnych było 66 małych elektrowni [22], Budowano linie kablowe o napięciu znamionowym najpierw 2 kV (w roku 1884), następnie 20 kV (w roku 1890) i 25 kV (w roku 1900). Obawa przed zagrożeniem życia ludzkiego powstrzymywała konstruktorów w owym czasie przed budową linii napowietrznych.