W 1885 roku serbski inżynier Nicola Tesla wynalazł wielofazowy system prądu przemiennego, a w 1888 Rosjanin Michał Doliwo-Dobrowolski skonstruował prądnicę i silnik prądu przemiennego 3-fazowego. Pierwsza 3-fazowa linia napowietrzna, o napięciu 8,5 kV, została zbudowana w 1891 roku, w celu dostawy energii elektrycznej na teren wystawy technicznej we Frankfurcie nad Menem z elektrowni wodnej w Lauffen, odległej o 175 km.
Od tego czasu datuje się szybki rozwój układów przesyłowych 3-fazowych. Budowano linie na coraz wyższe napięcia: 60 kV (rok 1900), 110 kV (rok 1910), 220 kV (lata 1925-1928), 380 kV (rok 1952) i 750 kV (rok 1965). Zwiększano moce i napięcia generatorów, wprowadzono normalizację w zakresie napięć i częstotliwości.
Początki elektroenergetyki polskiej datowane są na koniec XIX wieku. Pierwsza elektrownia użyteczności publicznej została zbudowana w 1889 w Szczecinie, natomiast w 1907 roku uruchomiono pierwszą elektrownię w Łodzi. Budowano sieci lokalne prądu stałego i przemiennego, w tym także sieci 3-fazowe prądu przemiennego o napięciach w zakresie od 1 do 6 kV. Napięcie użytkowe wynosiło wówczas 120 V. W roku 1930 uruchomiono pierwszą rozdzielnię i linię napowietrzną o napięciu 60 kV, zaś w roku 1937 linię przesyłową 150 kV.
Szczególnie intensywna rozbudowa systemu elektroenergetycznego nastąpiła po II wojnie światowej i była związana z rozwojem energochłonnego przemysłu ciężkiego. W latach 50-tych wprowadzono napięcie 220 kV i połączono sieci o różnych napięciach w jeden krajowy system elektroenergetyczny. Funkcję sieci przesyłowej o kluczowym dla systemu znaczeniu pełniły początkowo linie 110 kV, a następnie linie 220 kV. W roku 1964 zbudowano pierwszą linię o napięciu 400 kV, a rozwój sieci na tym poziomie napięcia trwa do chwili obecnej. W 1984 roku została uruchomiona linia o najwyższym w krajowym systemie napięciu równym 750 kV.
Współczesne systemy elektroenergetyczne to prawie wyłącznie układy 3-fazowe prądu przemiennego. W szczególnych warunkach technicznych / środowiskowych, przy przesyle dużych mocy, stosowane są układy prądu stałego. Omówienie takich układów pozostaje poza zakresem niniejszego skryptu.
1.2. Pojęcia podstawowe
Systemem elektroenergetycznym ( SEE) nazywa się zespół urządzeń przeznaczonych do wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. Zadaniem SEE jest realizacja procesu ciągłej dostawy energii elektrycznej odbiorcom, przy minimalizacji nakładów przeznaczonych na ten cel.
Z funkcji realizowanych przez SEE wynika jego podstawowy podział na dwa podsystemy:
• podsystem wytwórczy, czyli elektrownie
• podsystem przesyłowo-rozdzielczy, zwany inaczej układem przesyłowo - rozdzielczym lub siecią elektroenergetyczną (SE).