История электротехники

Коллектив авторов

^{Рис. 5.14. Типовая архитектура экспертной СППР} 

В отечественной энергетике нашли применение и успешно используются в диспетчерском управлении энергосистемами так называемые интеллектуальные системы поддержания принятия решения, построенные на базе разработанной во ВНИИЭ (Ю.Я. Любарский) инструментальной системы малой информационной модели интеллектуальных решений. Успешно эксплуатируются интеллектуальные системы для краткосрочного планирования ремонтов, интеллектуальные тренажерные системы, интеллектуальные системы для оперативной работы с инструктивно-справочной

информацией. Прорабатываются возможности использования интеллектуальных систем для задач долгосрочного планирования баланса активной мощности энергообъединения. Разработана экспертная система СПРИНТ, помогающая диспетчеру в решении задач, связанных с управлением текущим режимом работы энергосистемы.

5.7. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА В ВОЕННОМ ДЕЛЕ

5.7.7. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ И ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ВОЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Еще во второй половине XIX в. на кораблях появились первые электрические станции мощностью в несколько киловатт на напряжение 30–50 В постоянного тока для питания прожекторов и систем освещения. Генераторы приводились во вращение с помощью паровых машин. В 90-х годах в связи с активным внедрением корабельных электроприводов мощность корабельных электроэнергетических систем (ЭЭС) существенно увеличивается и достигает сотен киловатт при напряжении 110 В постоянного тока. Для повышения живучести системы на кораблях начинают использовать несколько генераторных агрегатов, а на крупных кораблях — две взаимно резервирующие электростанции. Рост электрификации кораблей и мощности их электростанций происходит и в последующие годы. В качестве основных источников электроэнергии стали применяться турбо- и дизель-генераторы. К 1914 г. в значительной степени были электрифицированы корабли всех классов. В 1911–1915 гг. на линейных кораблях стали сначала частично, а затем и полностью выполнять ЭЭС на трехфазном переменном токе с частотой 50 Гц, напряжением 220 В. Для питания электроприводов башенной артиллерии и некоторых других электроприемников использовались электромашинные преобразователи переменного тока в постоянный. Корабли других классов в этот период и в последующие годы имели системы на постоянном токе при напряжении ПО и 220 В.

В 30-х годах XX в. в связи со значительным ростом мощностей электрифицируемых механизмов и систем вновь возник вопрос о выборе рода тока для военных кораблей. После ряда опытных разработок, подтвердивших эффективность, высокую надежность и живучесть электроустановок переменного тока, началось планомерное внедрение трехфазных ЭЭС напряжением 220 и 380 В на кораблях всех классов.

Особая задача возникла в области электрификации подводных лодок. Уже в начале XX в., как основной, выявился дизель-аккумуляторный тип лодок, использующий для надводного хода дизель, а для подводного — аккумуляторную батарею. Это потребовало создания особо мощных лодочных аккумуляторов, многократно превышающих по емкости аккумуляторы, широко применяемые в различных видах техники, в том числе и для военных объектов.

Активная электрификация кораблей привела к изменению требований к их базированию. Выявилась задача береговой энергетики флота, связанная с организацией электроснабжения кораблей с берега при их стоянке у причалов. Обусловлена она целесообразностью максимального сохранения ресурса автономных источников электроэнергии кораблей для боевой службы в море. Стали создаваться специализированные системы электроснабжения причального фронта, а сами причалы оборудоваться специальными колонками для подключения кораблей к береговым источникам энергии постоянного и переменного тока.

Обязательным элементом пунктов базирования подводных лодок в 30-х годах становятся зарядно-питательные станции, оборудованные мощными преобразователями переменного тока в постоянный и предназначенные не только для питания электроэнергией подводных лодок во время стоянки у причала, но и для зарядки

лодочных аккумуляторных батарей.

К началу Великой Отечественной войны многие военно-морские базы имели весьма развитые ЭЭС с собственными постоянно действующими резервными и автономными электростанциями, развитыми сетями и разнообразными потребителями.

В качестве примера, характеризующего развитие береговой энергетики флота, может служить главная (позднее — тыловая) база Балтийского флота город — крепость Кронштадт. Еще в 1900 г. была введена в действие первая тепловая электростанция Кронштадта мощностью 552 кВт. Три однофазных генератора напряжением 220 В приводились в движение поршневыми паровыми машинами мощностью по 250 л.с. Генераторное напряжение трансформаторами поднималось до 2000 В и воздушными линиями передавалось к потребителям, где снижалось до 220 В.

В 1912 г. в Кронштадте была построена новая электростанция с шестью паровыми турбинами мощностью по 300 кВт, на валу каждой из которых располагались два генератора — однофазного и трехфазного тока. К 1914 г. станция была реконструирована, число агрегатов увеличилось до 11, а мощность станции достигла 4 тыс. кВт. Одновременно реконструировалась сеть с переходом на кабельные линии, число трансформаторных подстанций возросло до 69.

В 1929 г. для электроснабжения кораблей с берега постоянным током на западной дамбе «Усть-Рогатка» построили первую преобразовательную подстанцию с электромашинными преобразователями. В 1933–1938 гг. вошли в строй преобразовательные подстанции с ртутными выпрямителями мощностью 50 и 100 кВт. В те же годы в Кронштадте была сооружена зарядовая станция.

В середине 30-х годов ЭЭС Кронштадта была связана с системой Ленэнерго двумя кабельными линиями 35 кВ, проложенными на остров Котлин с южного и северного берегов Финского залива. В Кронштадте соорудили подземную трансформаторную подстанцию 35/6 кВ. Началось снабжение Кронштадта от централизованной государственной системы, а собственная электростанция перешла в режим резервной и пиковой.

В годы Великой Отечественной войны, несмотря на постоянные ожесточенные бомбардировки и артобстрелы, приводящие к повреждению энергетических объектов, Кронштадтская ЭЭС не только обеспечивала боевую деятельность всей военно-морской базы, но и работала во время блокады Ленинграда параллельно с единственной действующей городской электростанцией мощностью всего 3000 кВт, подавая спасительные киловатт-часы для поддержания жизни и обороны города. В то же время через подводный кабель Кронштадт постоянно обеспечивал электроэнергией защитников знаменитого Ораниенбаумского «пятачка», отрезанного от других источников энергии.

Аналогичный путь прошли электроэнергетические системы сухопутных и, особенно, приморских крепостей (фортов). Сначала электрическое освещение и электрические средства связи, затем электрификация механизмов жизнеобеспечения и артиллерии. В качестве источников энергии на первых этапах использовались локомобили и паровые машины, затем, как правило, только дизель-генераторы мощностью от десятков до сотен киловатт.

Крепостные электроэнергетические системы были первыми стационарными системами военного назначения. Наиболее развитыми в электроэнергетическом отношении были береговые башенные артиллерийские батареи, строительство которых началось в 1909 г. (форты Александровский (Красная Горка) и Николаевский (Ино) на Финском заливе), активно продолжалось в годы первой мировой войны, и наибольший размах получило в тридцатых годах на всех флотах нашей страны.

5.7.2. ПЕРЕДВИЖНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Развитие электроэнергетики в полевых частях сухопутных войск в значительной мере определялось основополагающим требованием мобильности. Первая русская передвижная электростанция была создана в 1913 г. для электрического освещения минных галерей. Генератор постоянного тока мощностью 2,4 кВт и напряжением 110 В приводился во вращение карбюраторным двигателем с водяным охлаждением. Агрегат был съемным и транспортировался гужевым транспортом. Станции придавался специальный двужильный кабель.