โรงไฟฟ้าเป็นองค์กรที่ผลิตไฟฟ้า โรงไฟฟ้าแบ่งออกเป็นระบบความร้อน ไฮดรอลิก และนิวเคลียร์ ต้องขอบคุณกลไกและระบบอัตโนมัติที่ทำให้การทำงานของโรงไฟฟ้าได้รับการควบคุมจากส่วนกลาง งานของบุคลากรมีลักษณะที่มีความรับผิดชอบและความตึงเครียดสูง

สภาพการทำงานที่ดีที่สุดคือที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ ที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ รังสีกัมมันตภาพรังสี ละอองลอย และก๊าซก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ

ผู้ผลิตไฟฟ้าหลักคือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนชนิดบล็อกกำลังสูงที่ใช้ถ่านหิน หินดินดาน พีท น้ำมันเตา และก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง ปัจจัยที่เป็นอันตราย ได้แก่ อุณหภูมิสูง (ดู) เสียง (ดู) และการสั่นสะเทือน (ดู) ในฤดูร้อน อุณหภูมิในร้านหม้อไอน้ำและกังหันจะสูงถึง 30-35° บนแท่นหม้อไอน้ำ ที่เครื่องกำจัดอากาศ และในห้องปั้นจั่น - 35-50° ในฤดูหนาว ปากน้ำมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและลมร่างอย่างกะทันหัน ปากน้ำสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ฉนวนกันความร้อนของอุปกรณ์และการระบายอากาศที่เหมาะสม จำเป็นต้องติดตั้งเครื่องปรับอากาศในแผงควบคุมและห้องโดยสารของรถเครน เมื่อขนถ่ายและขนส่งน้ำมันเชื้อเพลิง ในร้านหม้อไอน้ำและแผนกขี้เถ้า ความเข้มข้นของเชื้อเพลิงและฝุ่นขี้เถ้าจะอยู่ที่ 20-100 มก./ลบ.ม. เมื่อซ่อมและทำความสะอาดหม้อไอน้ำ - 100-500 มก./ลบ.ม. เถ้าน้ำมันเชื้อเพลิงอาจทำให้เกิดพิษเนื่องจากวานาเดียมมีอยู่และโรคผิวหนังที่เกิดจากนิกเกิล วานาเดียม ฯลฯ ที่ไม่บริสุทธิ์

การลดระดับฝุ่นทำได้โดย: การปิดผนึกเส้นทางการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง การแนะนำวิธีการปราศจากฝุ่นในการทำความสะอาดหม้อไอน้ำ และการทำความสะอาดสถานที่แบบเปียก ในพื้นที่ที่มีฝุ่นละอองรุนแรงจำเป็นต้องใช้ (ดู) แหล่งที่มาของเสียงและการสั่นสะเทือน ได้แก่ เครื่องกำเนิดเทอร์โบท่อส่งก๊าซและไอน้ำปั๊มโรงสี ฯลฯ ระดับเสียงรวมที่กังหันอยู่ที่ 94-110 เดซิเบล ที่โรงสี - 109-120 เดซิเบล ในร้านขายหม้อไอน้ำ - 80-95 เดซิเบล ใน แผงควบคุม - 70-90 เดซิเบล เสียงมีความถี่สูง พารามิเตอร์การสั่นสะเทือนทั่วไปเกินระดับที่อนุญาตเล็กน้อย การลดเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนสามารถทำได้โดยฉนวนกันเสียงและการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรอย่างทั่วถึง ในบางพื้นที่ขอแนะนำให้ใช้ antiphons (ดู)

โรงไฟฟ้าคือองค์กร (ระบบความร้อน ระบบไฮดรอลิก และนิวเคลียร์) ที่ผลิตกระแสไฟฟ้า พื้นฐานของภาคพลังงานประกอบด้วยโรงไฟฟ้าพลังความร้อนชนิดบล็อกที่ทรงพลัง ซึ่งนอกเหนือจากพลังงานไฟฟ้าแล้ว ยังสามารถผลิตพลังงานความร้อนสำหรับความต้องการทางอุตสาหกรรมและครัวเรือนในรูปแบบของไอน้ำและน้ำร้อน (โคเจนเนอเรชั่น) การทำงานของโรงไฟฟ้าได้รับการควบคุมจากแผงสวิตช์หลัก แต่ละบล็อก และยูนิตจากแผงสวิตช์กลุ่มและภายในเครื่อง งานของพนักงานขับรถและผู้ควบคุมเครื่องมีลักษณะเฉพาะคือความรับผิดชอบและความตึงเครียดสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงเริ่มต้นและในกรณีฉุกเฉิน สำหรับการจัดระเบียบงานอย่างมีเหตุผลปัจจุบันมีการใช้คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม

สภาพการทำงานที่ดีที่สุดคือที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ (HPP) และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ (NPP)

การประชุมเชิงปฏิบัติการหลักของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนคือร้านขายหม้อไอน้ำและกังหัน เชื้อเพลิงที่ใช้ ได้แก่ ถ่านหิน หินน้ำมัน พีท น้ำมันเตา และก๊าซธรรมชาติ ปัจจัยที่เป็นอันตราย ได้แก่ อุณหภูมิสูง เสียงที่รุนแรง (ดู) ฝุ่น (ดู) และก๊าซพิษ ในฤดูร้อน อุณหภูมิจะสูงถึง 30-35° ที่สถานที่ตรวจสอบน้ำ เครื่องกำจัดอากาศ และในห้องโดยสารของเครน - 35-50° ในฤดูหนาว ปากน้ำมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและลมร่างอย่างกะทันหัน สภาพอุตุนิยมวิทยาที่ดีนั้นเกิดขึ้นได้จากการปรับปรุงฉนวนกันความร้อนของอุปกรณ์และการทำงานที่เหมาะสมของระบบเติมอากาศ ขอแนะนำให้ติดตั้งเครื่องปรับอากาศในห้องแผงควบคุมกลุ่มและห้องโดยสารของรถเครน

ฝุ่นที่มีความเข้มข้นสูงสุด (10-50 มก./ลบ.ม.) สังเกตได้ในระหว่างการขนถ่าย การบด การขนส่งเชื้อเพลิง และในห้องเถ้า เมื่อซ่อมแซมและทำความสะอาดหม้อไอน้ำ ความเข้มข้นของฝุ่นจะสูงถึง 100-500 มก./ลบ.ม. ละอองลอยของเถ้าน้ำมันเชื้อเพลิงโพลีซัลเฟอร์มีวานาเดียมตั้งแต่ 5 ถึง 27% และนิกเกิลสูงถึง 8-10% ละอองลอยของเถ้าถ่านหินมีซิลิคอนไดออกไซด์อิสระสูงถึง 24% และเถ้าจากหินดินดานมีปูนขาวสูงถึง 10-20% การลดระดับฝุ่นสามารถทำได้โดยการติดตั้งระบบดูดเฉพาะที่ การแนะนำวิธีการไร้ฝุ่นในการทำความสะอาดหม้อไอน้ำและการทำความสะอาดสถานที่แบบเปียก ช่างซ่อมต้องใช้เครื่องช่วยหายใจ (ดู) และเสื้อผ้าพิเศษ

ความเข้มข้นของคาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และซัลฟิวริกแอนไฮไดรด์ ตามกฎแล้วจะต้องไม่เกินค่าที่อนุญาต แหล่งที่มาของเสียง ได้แก่ เครื่องกำเนิดเทอร์โบ ท่อส่งไอน้ำ เครื่องดีดปั๊ม โรงสี ระดับเสียงทั่วไปสำหรับกังหันอยู่ระหว่าง 94 ถึง 110 dB สำหรับโรงสีลูกกลม - จาก 109 ถึง 120 dB ในร้านขายหม้อไอน้ำ - จาก 80 ถึง 95 dB ในห้องสวิตช์บอร์ดกลุ่ม - จาก 70 ถึง 90 dB เสียงมีลักษณะเป็นช่วงความถี่ทั้งหมด รวมถึงอัลตราโซนิกด้วย เพื่อลดเสียงรบกวนจำเป็นต้องวางท่อไอน้ำและท่อส่งก๊าซที่กันเสียงอย่างระมัดระวังและกำจัดเสียงรบกวนเพิ่มเติมทันที ควรใช้ Antiphons ในบางพื้นที่

เมื่อหนึ่งร้อยปีที่แล้ว คนธรรมดาไม่สามารถจินตนาการได้เลยว่าจะมีอุปกรณ์ต่างๆ มากมายล้อมรอบตัวเขา และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องใช้ในครัวเรือน และอุปกรณ์อุตสาหกรรมในปัจจุบันทั้งหมดใช้ไฟฟ้าในการทำงาน ตั้งแต่โคมไฟธรรมดาไปจนถึงศูนย์ประมวลผลมัลติฟังก์ชั่นในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

การจัดหาไฟฟ้าถือเป็นงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งสำหรับบ้าน สำนักงาน หรืออุตสาหกรรม เป็นที่ชัดเจนว่ามีการใช้อุปกรณ์พิเศษเพื่อสนองความต้องการในแต่ละกรณี - โรงไฟฟ้าที่มีวัตถุประสงค์และกำลังการผลิตที่หลากหลาย

โรงไฟฟ้า - มันคืออะไร?

ตามคำจำกัดความที่ยอมรับในเอกสารทางเทคนิค โรงไฟฟ้าอยู่อุปกรณ์ที่ซับซ้อน การติดตั้ง และอุปกรณ์ควบคุมที่รับประกันการผลิตพลังงานไฟฟ้า นอกจากนี้ โรงไฟฟ้ายังเป็นอาคารและโครงสร้างทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตไฟฟ้าซึ่งเป็นขององค์กรเดียวและตั้งอยู่ในอาณาเขตหนึ่ง

โรงไฟฟ้าเกือบทั้งหมดใช้พลังงานในการหมุนของเพลาขององค์ประกอบหลักในการทำงาน - เครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้าได้จริง ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างอุปกรณ์สร้างพลังงานทุกประเภทคือขนาด รูปร่าง และประเภทของแหล่งพลังงานที่หมุนเพลาจริงๆ

นอกเหนือจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งเป็นส่วนหลักของโรงไฟฟ้าทั้งหมดโดยไม่คำนึงถึงขนาดแล้ว ทั้งชุดยังรวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ เช่น สายไฟและสายไฟเชื่อมต่อ หม้อไอน้ำและถัง กังหันและหม้อแปลงไฟฟ้า สวิตช์ และอุปกรณ์อัตโนมัติ ชิ้นส่วนทั้งหมดเหล่านี้เมื่อรวมกันเป็นระบบเดียว จะสร้างโรงไฟฟ้าที่มีกำลังและวัตถุประสงค์ที่ต้องการ

ประวัติและสถิติเล็กน้อย

จุดเริ่มต้นของการพัฒนาโรงไฟฟ้าเรียกได้ว่าเป็นการเปิดโรงไฟฟ้าแห่งแรก เหตุการณ์ประวัติศาสตร์เกิดขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2425 ในนิวยอร์กโดยที่ บริษัท ของ Thomas Edison ได้เปิดสถานีระบายความร้อนแห่งแรกที่ขับเคลื่อนพื้นที่ทั้งหมดของเมือง นอกจากนี้ในปี พ.ศ. 2425 โรงไฟฟ้าพลังน้ำแห่งแรกก็ปรากฏตัวขึ้นโดยจ่ายไฟฟ้าให้กับโรงงานกระดาษสองแห่งและบ้านส่วนตัวของเจ้าของ บริษัท ที่ดำเนินโครงการนี้

สำหรับรัสเซีย ยุคของการใช้พลังงานไฟฟ้าเริ่มต้นขึ้นในปี พ.ศ. 2429 - ในปีนี้เองที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนเปิดตัวได้สำเร็จ ซึ่งรับประกันการส่องสว่าง แห่งแรกเท่านั้นในพระราชวังฤดูหนาว และต่อจากห้องเอนกประสงค์ทั้งหมดและจัตุรัสพระราชวัง สถานีดำเนินการโดยใช้ถ่านหินแข็งและแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการจัดหาพลังงานราคาถูกและมีคุณภาพสูงแก่ผู้บริโภคจำนวนมาก ปีนี้ถือเป็นจุดเริ่มต้นของความสำเร็จในการใช้พลังงานไฟฟ้าของประเทศแม้ว่าจะค่อนข้างช้าก็ตาม ด้วยการถือกำเนิดของอำนาจของสหภาพโซเวียต ก้าวของการสร้างระบบพลังงานอันทรงพลังเพียงระบบเดียวก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก - เพียงจำแผน Goelro ที่มีชื่อเสียงซึ่งประสบความสำเร็จในการจัดเตรียม "หลอดไฟ Ilyich" ให้กับการตั้งถิ่นฐานอันห่างไกลของสหภาพโซเวียต

การพัฒนาเทคโนโลยีไม่ได้ละเลยภาคพลังงาน นอกจากนี้ มนุษยชาติมีความกังวลมานานแล้วเกี่ยวกับการสูญเสียทรัพยากรธรรมชาติอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงแหล่งพลังงาน และถ่านหิน ก๊าซ และน้ำมันตามปกติก็ค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยทรัพยากรหมุนเวียน เช่น ลม แสงอาทิตย์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง และ พลังงานนิวเคลียร์ โดยปกติแล้ว พลังงานประเภทใหม่จำเป็นต้องมีโซลูชั่นทางเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่ไม่เพียงแต่รับประกันการใช้งานที่เหมาะสมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความปลอดภัยที่สมบูรณ์ของโรงไฟฟ้าอีกด้วย

เมื่อพิจารณาถึงลักษณะเฉพาะของทรัพยากรธรรมชาติของตนเอง พลังงานแบบดั้งเดิมในประเทศและทวีปต่างๆ ได้รับทิศทางการพัฒนาหลักที่แตกต่างกัน ได้แก่ พลังงานความร้อน นิวเคลียร์ และพลังงานน้ำ ซึ่งปัจจุบันผลิตไฟฟ้าส่วนใหญ่อย่างล้นหลามในโลก โรงไฟฟ้ามากกว่า 90% ในโลกดำเนินการโดยใช้เชื้อเพลิงเหลว ของแข็ง และก๊าซ - ผลิตภัณฑ์น้ำมัน ถ่านหิน และก๊าซ การใช้งานเหล่านี้มีอิทธิพลเหนือระบบพลังงานไม่เพียงแต่ในประเทศของเราเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเทศอื่น ๆ ด้วย - จีน, เม็กซิโก, ออสเตรเลีย

โรงไฟฟ้าพลังน้ำช่วยให้สามารถใช้เครื่องฉีดน้ำที่มีความเข้มข้นโดยตรงและเข้มข้นเป็นอุปกรณ์ขับเคลื่อนสำหรับกังหันได้สำเร็จ โดยมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ในบราซิลและนอร์เวย์ ไฟฟ้าที่ผลิตได้เกือบทั้งหมดผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งได้รับการอำนวยความสะดวกจากแหล่งน้ำจำนวนมาก

ตัวอย่างที่เด่นชัดของประเทศที่พลังงานนิวเคลียร์มีอิทธิพลเหนือกว่าคือฝรั่งเศสและญี่ปุ่น หากไม่มีถ่านหินหรือก๊าซสำรองในประเทศเหล่านี้ ด้วยการค้นพบความเป็นไปได้ของการใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่ควบคุมได้ ประเทศเหล่านี้จึงเปลี่ยนมาใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เกือบทั้งหมด

โรงไฟฟ้าในบ้านไม่ใช่ความฝัน

ทิศทางธรรมชาติในภาคพลังงานคือการพัฒนาแหล่งพลังงานขนาดกะทัดรัด แม้แต่โรงไฟฟ้าดีเซลขนาดเล็กก็ยังมีโอกาสที่จะจัดหาไฟฟ้าให้กับอาคารสำนักงาน หมู่บ้านทำงาน หรือบ้านหลายหลังได้อย่างต่อเนื่อง บ่อยครั้งที่ตัวเลือกดังกล่าวเป็นวิธีเดียวที่เป็นไปได้ในการทำให้สนามระยะไกลทำงานได้ โดยเฉพาะในสภาวะชั้นดินเยือกแข็งถาวรหรือสถานีขั้วโลก แหล่งพลังงานแบบเดิมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในสถานที่ซึ่งไม่สามารถติดตั้งสายไฟแบบเดิมได้จะค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยทางเลือกอื่น เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม แผงโซลาร์เซลล์ โรงไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงหรือพลังงานคลื่น

เนื่องจากความกะทัดรัด วิธีการทางเลือกอื่นในการผลิตไฟฟ้าจึงได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่บุคคล กังหันลมที่มีขนาดค่อนข้างเล็กตัวหนึ่งสามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับครัวเรือนส่วนตัวได้อย่างง่ายดาย และหากคุณเข้าใกล้กระบวนการนี้อย่างครอบคลุม โดยเพิ่มสถานีพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ในระบบ คุณก็จะได้บ้านที่เป็นอิสระที่ยอดเยี่ยม เหนือสิ่งอื่นใด ตัวเลือกการผลิตไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐานสามารถลดต้นทุนได้อย่างมากซึ่งในสภาวะสมัยใหม่ถือเป็นปัจจัยสำคัญ เป็นวิธีการจัดหาพลังงานทางเลือกที่ช่วยให้เราสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าในอนาคตอันใกล้นี้จะเป็นกรณีที่โรงไฟฟ้าในบ้านขนาดกะทัดรัดไม่หรูหรา แต่เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ราคาไม่แพงและปลอดภัยสำหรับทุกครอบครัว

โรงไฟฟ้าใช้เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับวัตถุที่อยู่นิ่งและเคลื่อนที่ คือชุดสิ่งติดตั้ง อุปกรณ์ และอุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้า พร้อมด้วยอาคารและโครงสร้างที่จำเป็นสำหรับการนี้ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง โรงไฟฟ้าสมัยใหม่สามารถสตาร์ทได้ในเวลาอันสั้น และได้รับการปกป้องจากการตกตะกอนและการกระแทกทางกล ประมาณการที่ใหญ่ที่สุดคือโรงไฟฟ้าพลังน้ำ Evenki

เหตุใดจึงต้องมีโรงไฟฟ้า?

โรงไฟฟ้าสามารถเรียกได้ว่าเป็นหนึ่งในโครงสร้างที่สำคัญที่สุดที่จำเป็นในการรับรองความเป็นอยู่ของประชากร หากไม่มีไฟฟ้าในปัจจุบัน ก็ไม่สามารถตั้งถิ่นฐานหรือวิสาหกิจได้แม้แต่แห่งเดียว โรงไฟฟ้าสมัยใหม่สร้างขึ้นห่างไกลจากพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่น ประกอบด้วยอาคารและสิ่งปลูกสร้างที่ซับซ้อน และแบ่งออกเป็นประเภทและประเภทต่าง ๆ รวมเป็นหนึ่งเดียวด้วยหลักการทั่วไป มันอยู่ในความจริงที่ว่าพวกมันทั้งหมดทำงานจากระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตพลังงานผ่านการหมุนของเพลา

ประเภทของโรงไฟฟ้า

ตามวิธีการสร้างพลังงาน โรงไฟฟ้าแบ่งออกเป็น:

• อะตอม พลังงานผลิตโดยเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และการติดตั้งและระบบพิเศษจำนวนหนึ่ง
• ความร้อน หลักคือเชื้อเพลิงภายนอกซึ่งเมื่อเผาไหม้จะสร้างพลังงานเพื่อหมุนเพลาเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• สถานีไฟฟ้าพลังน้ำ “พลัง” หลักคือพลังงานธรรมชาติของแม่น้ำที่มีการติดตั้งเขื่อน
• โรงไฟฟ้าพลังงานลม ขึ้นอยู่กับมวลอากาศ
• ความร้อนใต้พิภพ ใช้พลังงานจากแหล่งความร้อนใต้น้ำ
• แดดจัด. ดูดซับและแปลงพลังงานแสงอาทิตย์

ตามวัตถุประสงค์ โรงไฟฟ้าแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังต่อไปนี้:

• พลัง. จำเป็นสำหรับการจ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภครายใหญ่ เช่น เมืองและโรงงาน
• ที่ชาร์จ ใช้เพื่อชาร์จเครื่องสะสมและแบตเตอรี่ต่างๆ พร้อมกับเครื่องชาร์จ และโรงไฟฟ้าจะต้องมีไดรฟ์ไฟฟ้ากระแสตรงด้วย
• แสงสว่าง ติดตั้งไฟสปอร์ตไลท์และโคมไฟครบชุด ออกแบบมาเพื่อให้แสงสว่างแก่สถานที่ทางธุรกิจและสถานที่ก่อสร้าง
• พิเศษ. ใช้สำหรับเชื่อมและงานประเภทอื่นๆ

โรงไฟฟ้ายังแบ่งออกเป็น:

• ให้เป็นตัวแปรและคงที่ (ตามประเภทของกระแส);
• สำหรับดีเซลและเบนซิน (ตามประเภทเครื่องยนต์)
• สำหรับพลังงานสูง ปานกลาง และต่ำ (ในแง่ของพลังงาน)
• สำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำและสูง (แรงดันไฟฟ้า)

พลังงานไฟฟ้าซึ่งเริ่มมีการใช้งานอย่างแข็งขันตามมาตรฐานทางประวัติศาสตร์เมื่อไม่นานมานี้ ได้เปลี่ยนแปลงชีวิตของมวลมนุษยชาติไปอย่างมาก ปัจจุบันโรงไฟฟ้าประเภทต่างๆ ผลิตพลังงานได้จำนวนมหาศาล แน่นอนว่าเพื่อให้สามารถแสดงค่าตัวเลขเฉพาะได้เพื่อการแสดงที่แม่นยำยิ่งขึ้น แต่สำหรับการวิเคราะห์เชิงคุณภาพสิ่งนี้ไม่สำคัญนัก สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตความจริงที่ว่าพลังงานไฟฟ้าถูกใช้ในทุกด้านของชีวิตและกิจกรรมของมนุษย์ เป็นเรื่องยากสำหรับคนสมัยใหม่ที่จะจินตนาการว่าเมื่อร้อยปีก่อนสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้าได้อย่างไร

ความต้องการที่สูงยังต้องการความสามารถในการผลิตที่สอดคล้องกัน เพื่อผลิตไฟฟ้า ดังที่บางครั้งผู้คนใช้ในชีวิตประจำวัน มีการใช้โรงไฟฟ้าพลังความร้อน ไฮดรอลิก นิวเคลียร์ และประเภทอื่น ๆ เนื่องจากสังเกตได้ไม่ยาก ประเภทการผลิตเฉพาะจะถูกกำหนดโดยประเภทของพลังงานที่จำเป็นในการผลิตกระแสไฟฟ้า ที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ พลังงานของน้ำที่ไหลจากที่สูงจะถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า ในทำนองเดียวกัน โรงไฟฟ้าที่ใช้ก๊าซธรรมชาติจะเปลี่ยนพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ก๊าซให้เป็นพลังงานไฟฟ้า

ทุกคนรู้ดีว่ากฎการอนุรักษ์พลังงานดำเนินไปโดยธรรมชาติ ทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นได้เปลี่ยนพลังงานประเภทหนึ่งให้กลายเป็นพลังงานประเภทอื่นโดยธรรมชาติ ปฏิกิริยาลูกโซ่ของการสลายตัวขององค์ประกอบบางอย่างเกิดขึ้นพร้อมกับการปล่อยความร้อน ความร้อนนี้ถูกแปลงเป็นไฟฟ้าผ่านกลไกบางอย่าง โรงไฟฟ้าพลังความร้อนทำงานบนหลักการเดียวกันทุกประการ เฉพาะในกรณีนี้แหล่งที่มาของความร้อนคือเชื้อเพลิงอินทรีย์ - ถ่านหิน, น้ำมันเชื้อเพลิง, ก๊าซ, พีทและสารอื่น ๆ การปฏิบัติในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าวิธีการผลิตไฟฟ้านี้มีราคาแพงมากและก่อให้เกิดความเสียหายอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อม

ปัญหาคือเสบียงของโลกมีจำกัด ควรใช้เท่าที่จำเป็น จิตใจที่ก้าวหน้าของมนุษยชาติเข้าใจสิ่งนี้มานานแล้วและกำลังค้นหาทางออกจากสถานการณ์นี้อย่างแข็งขัน ทางออกหนึ่งที่เป็นไปได้ถือเป็นโรงไฟฟ้าทางเลือกที่ทำงานบนหลักการที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะแสงแดดและลมถูกนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงาน พระอาทิตย์จะส่องแสงอยู่เสมอ และลมจะไม่เบื่อที่จะพัด ดังที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าสิ่งเหล่านี้ไม่สิ้นสุดหรือจำเป็นต้องใช้อย่างสมเหตุสมผล

ล่าสุดรายชื่อประเภทโรงไฟฟ้ายังมีไม่มากนัก มีเพียงสามตำแหน่งเท่านั้น - ความร้อน, ไฮดรอลิกและอะตอม ปัจจุบัน บริษัทที่มีชื่อเสียงหลายแห่งในโลกกำลังดำเนินการวิจัยและพัฒนาอย่างจริงจังในด้านพลังงานแสงอาทิตย์ จากกิจกรรมของพวกเขาตัวแปลงแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้าก็ปรากฏตัวขึ้นในตลาด ควรสังเกตว่าประสิทธิภาพของพวกเขายังคงเป็นที่ต้องการอยู่มาก แต่ปัญหานี้จะได้รับการแก้ไขไม่ช้าก็เร็ว สถานการณ์ก็เหมือนกันทุกประการกับการใช้พลังงานลม กำลังแพร่หลายมากขึ้น

3.4. โรงไฟฟ้ายุคแรก

โรงไฟฟ้าซึ่งเข้าใจว่าเป็นโรงงานผลิตพลังงานไฟฟ้าเพื่อจำหน่ายให้กับผู้ผลิตหลายรายไม่ปรากฏขึ้นในทันที ในยุค 70 และต้นยุค 80 ของศตวรรษที่ XIX สถานที่ผลิตไฟฟ้าไม่ได้แยกออกจากสถานที่บริโภค

สถานีไฟฟ้าที่จ่ายไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคจำนวนจำกัดเรียกว่าสถานีบล็อก (เพื่อไม่ให้สับสนกับแนวคิดสมัยใหม่ของสถานีบล็อก ซึ่งผู้เขียนบางคนเข้าใจโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในโรงงาน) สถานีดังกล่าวบางครั้งเรียกว่าสถานี "บราวนี่"

การพัฒนาโรงไฟฟ้าแห่งแรกเกี่ยวข้องกับการเอาชนะความยากลำบากไม่เพียงแต่ในลักษณะทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคเท่านั้น ดังนั้นเจ้าหน้าที่เมืองจึงห้ามไม่ให้มีการก่อสร้างเส้นเหนือศีรษะ ไม่ต้องการทำให้รูปลักษณ์ของเมืองเสียไป บริษัทก๊าซคู่แข่งพยายามอย่างเต็มที่เพื่อเน้นย้ำถึงข้อบกพร่องที่แท้จริงและจินตนาการของระบบไฟส่องสว่างประเภทใหม่

ที่สถานีบล็อก เครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบส่วนใหญ่ และในบางกรณี เครื่องยนต์สันดาปภายใน (ซึ่งเป็นสิ่งแปลกใหม่ในเวลานั้น) ถูกนำมาใช้เป็นหัวรถจักรที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย สายพานขับเคลื่อนทำจากตัวขับเคลื่อนหลักไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยปกติแล้ว เครื่องจักรไอน้ำหนึ่งเครื่องขับเครื่องปั่นไฟหนึ่งถึงสามเครื่อง ดังนั้นจึงมีการติดตั้งเครื่องจักรไอน้ำหรือรถจักรไอน้ำหลายคันที่สถานีบล็อกขนาดใหญ่ เพื่อปรับความตึงของสายพาน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจึงถูกติดตั้งบนรางเลื่อน ในรูป รูปที่ 3.7 แสดงภาพโรงไฟฟ้าสำหรับให้แสงสว่างแก่บ้านหลังหนึ่ง

เป็นครั้งแรกที่มีการสร้างสถานีบล็อกในกรุงปารีสเพื่อให้แสงสว่างแก่ถนนของโรงละครโอเปร่า ในรัสเซีย การติดตั้งประเภทนี้ครั้งแรกคือสถานีส่องสว่างสำหรับสะพาน Liteiny ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2422 โดยการมีส่วนร่วมของ P.N. ยาโบลชโควา

ข้าว. 3.7. Block station - สถานีไฟฟ้าที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 2 เครื่อง (ล่างขวา) และหัวรถจักร (ซ้าย) สำหรับให้แสงสว่างแก่บ้านหลังหนึ่ง

อย่างไรก็ตามแนวคิดของการผลิตไฟฟ้าแบบรวมศูนย์นั้นมีความสมเหตุสมผลทางเศรษฐกิจและสอดคล้องกับแนวโน้มของการกระจุกตัวของการผลิตทางอุตสาหกรรมซึ่งโรงไฟฟ้ากลางแห่งแรกเกิดขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ 19 และเปลี่ยนสถานีบล็อกอย่างรวดเร็ว เนื่องจากในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 มีเพียงแหล่งกำเนิดแสงเท่านั้นที่สามารถกลายเป็นผู้ใช้ไฟฟ้าจำนวนมากได้ ตามกฎแล้วโรงไฟฟ้ากลางแห่งแรกจึงได้รับการออกแบบเพื่อจ่ายไฟให้กับโหลดแสงสว่างและสร้างกระแสตรง

ในปี 1881 นักการเงินชาวอเมริกันผู้กล้าได้กล้าเสียหลายคน ซึ่งประทับใจในความสำเร็จที่มาพร้อมกับการสาธิตหลอดไส้ ได้ลงนามในข้อตกลงกับ T.A. เอดิสันและเริ่มก่อสร้างโรงไฟฟ้ากลางแห่งแรกของโลก (บนถนนเพิร์ลสตรีทในนิวยอร์ก) ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2425 โรงไฟฟ้าแห่งนี้ได้เริ่มดำเนินการ มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า T.A. จำนวน 6 เครื่องในห้องกังหันของสถานี เอดิสัน กำลังของแต่ละคนอยู่ที่ประมาณ 90 กิโลวัตต์ และกำลังรวมของโรงไฟฟ้าเกิน 500 กิโลวัตต์ อาคารสถานีและอุปกรณ์ได้รับการออกแบบอย่างรวดเร็ว ดังนั้นในอนาคต ในระหว่างการก่อสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ หลักการเดียวกันหลายประการที่เสนอโดย T.A. เอดิสัน. ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของสถานีจึงถูกระบายความร้อนด้วยเทียมและเชื่อมต่อโดยตรงกับเครื่องยนต์ แรงดันไฟฟ้าถูกปรับโดยอัตโนมัติ สถานีจัดหาเชื้อเพลิงเชิงกลให้กับห้องหม้อไอน้ำและกำจัดขี้เถ้าและตะกรันโดยอัตโนมัติ อุปกรณ์ได้รับการปกป้องจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรด้วยฟิวส์และสายหลักคือสายเคเบิล สถานีจ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่กว้างใหญ่ 2.5 กม. ในขณะนั้น

ในไม่ช้าก็มีการสร้างสถานีเพิ่มอีกหลายแห่งในนิวยอร์ก ในปี พ.ศ. 2430 โรงไฟฟ้าส่วนกลางของระบบ T.A. 57 แห่งได้เปิดดำเนินการแล้ว เอดิสัน.

แรงดันไฟฟ้าเริ่มแรกของโรงไฟฟ้าแห่งแรก ซึ่งต่อมาได้ผลิตไฟฟ้าอื่นๆ ขึ้นมา ก่อให้เกิดระดับแรงดันไฟฟ้าที่รู้จักกันดี ซึ่งได้รับการพัฒนาในอดีต ความจริงก็คือว่าในช่วงระยะเวลาของการกระจายแสงไฟฟ้าส่วนโค้งที่โดดเด่นนั้นเป็นที่ยอมรับในเชิงประจักษ์แล้วว่าแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการเผาไหม้ส่วนโค้งคือ 45 V เพื่อลดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดขึ้นในขณะที่จุดไฟของหลอดไฟ (เมื่อถ่านหิน สัมผัสกัน) และเพื่อให้ส่วนโค้งการเผาไหม้มีเสถียรภาพมากขึ้นจึงเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับหลอดไฟส่วนโค้งพร้อมตัวต้านทานบัลลาสต์

นอกจากนี้ยังพบว่าความต้านทานของตัวต้านทานบัลลาสต์ควรอยู่ในระดับที่แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทานระหว่างการทำงานปกติคือประมาณ 20 V ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าทั่วไปในการติดตั้ง DC ในตอนแรกคือ 65 V และแรงดันไฟฟ้านี้ถูกใช้สำหรับ เวลานาน. อย่างไรก็ตาม มักจะรวมหลอดไฟอีกสองหลอดไว้ในวงจรเดียวซึ่งการทำงานต้องใช้ 2x45 = 90 V และถ้าเราเพิ่มอีก 20 V ให้กับแรงดันไฟฟ้านี้เนื่องจากความต้านทานของตัวต้านทานบัลลาสต์เราจะได้แรงดันไฟฟ้า 110 V สิ่งนี้ แรงดันไฟฟ้าเกือบเป็นที่ยอมรับในระดับสากลว่าเป็นมาตรฐาน

เมื่อออกแบบโรงไฟฟ้ากลางแห่งแรกแล้ว ประสบปัญหาซึ่งไม่สามารถเอาชนะได้เพียงพอตลอดระยะเวลาของการครอบงำเทคโนโลยีกระแสตรง รัศมีของแหล่งจ่ายไฟถูกกำหนดโดยการสูญเสียแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตในเครือข่ายไฟฟ้าซึ่งสำหรับเครือข่ายที่กำหนดจะมีขนาดเล็กลงแรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้น นี่เป็นสถานการณ์ที่บังคับให้มีการก่อสร้างโรงไฟฟ้าในพื้นที่ตอนกลางของเมืองซึ่งมีความซับซ้อนอย่างมากไม่เพียง แต่การจัดหาน้ำและเชื้อเพลิงเท่านั้น แต่ยังเพิ่มต้นทุนที่ดินสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้าด้วย เนื่องจากที่ดินในเมือง ศูนย์มีราคาแพงมาก ส่วนหนึ่งเป็นการอธิบายลักษณะที่ผิดปกติของโรงไฟฟ้าในนิวยอร์กซึ่งมีอุปกรณ์วางอยู่บนหลายชั้น สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นเนื่องจากโรงไฟฟ้าแห่งแรกต้องติดตั้งหม้อไอน้ำจำนวนมาก ซึ่งการผลิตไอน้ำไม่เป็นไปตามข้อกำหนดใหม่ที่กำหนดโดยอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้า

คนร่วมสมัยของเราจะไม่แปลกใจเลยที่ได้เห็นโรงไฟฟ้าแห่งแรกในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กที่ให้บริการในพื้นที่ Nevsky Prospekt ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ XIX พวกเขาถูกวางไว้บนเรือบรรทุกที่ปลอดภัยที่ท่าเทียบเรือในแม่น้ำ Moika และ Fontanka (รูปที่ 3.8) ผู้รับเหมาก่อสร้างคำนึงถึงเรื่องน้ำประปาราคาถูก นอกจากนี้ การตัดสินใจครั้งนี้ไม่จำเป็นต้องซื้อที่ดินใกล้กับผู้บริโภค

ในปี พ.ศ. 2429 บริษัทร่วมทุน "Electric Lighting Society of 1886" ก่อตั้งขึ้นในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก (เรียกย่อว่า "Society of 1886") ซึ่งซื้อโรงไฟฟ้าในแม่น้ำ Moika และ Fontanka และสร้างเพิ่มอีกสองแห่ง: ใกล้อาสนวิหาร Kazan และ ที่วิศวะสแควร์. พลังของโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งเหล่านี้แทบจะเกิน 200 กิโลวัตต์

ข้าว. 3.8. โรงไฟฟ้าริมแม่น้ำ Fontanka ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

ในมอสโก โรงไฟฟ้ากลางแห่งแรก (Georgievskaya) ถูกสร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2429 ในใจกลางเมืองเช่นกัน ที่หัวมุมถนน Bolshaya Dmitrovka และ Georgievsky พลังงานของมันถูกใช้เพื่อส่องสว่างบริเวณโดยรอบ กำลังของโรงไฟฟ้าอยู่ที่ 400 กิโลวัตต์

ความสามารถที่จำกัดในการขยายรัศมีของแหล่งจ่ายไฟหมายความว่าการตอบสนองความต้องการไฟฟ้ากลายเป็นเรื่องยากมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและมอสโกในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 ความเป็นไปได้ในการเชื่อมต่อโหลดใหม่กับโรงไฟฟ้าที่มีอยู่จึงหมดลงและมีคำถามเกิดขึ้นเกี่ยวกับการเปลี่ยนไดอะแกรมเครือข่ายหรือแม้แต่การเปลี่ยนประเภทของกระแสไฟฟ้า

ความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นช่วยกระตุ้นการเพิ่มผลผลิตและประสิทธิภาพของส่วนระบายความร้อนของโรงไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก่อนอื่น เราควรสังเกตการเปลี่ยนแปลงอย่างเด็ดขาดจากเครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบไปเป็นกังหันไอน้ำ กังหันเครื่องแรกที่โรงไฟฟ้าของรัสเซียได้รับการติดตั้งในปี พ.ศ. 2434 ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก (สถานีบนแม่น้ำ Fontanka) หนึ่งปีก่อน มีการทดสอบกังหันที่สถานีที่ตั้งอยู่ริมแม่น้ำ โมอิก้า. ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงได้ถูกระบุไว้ข้างต้นแล้ว - พื้นที่ของภูมิภาคมีขนาดเล็กเกินไปซึ่งโรงไฟฟ้าส่วนกลางสามารถให้บริการได้ ระยะบรรทุกไม่เกินหลายร้อยเมตร โรงไฟฟ้าพยายามที่จะขยายกลุ่มผู้บริโภคผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าของตน สิ่งนี้อธิบายถึงการค้นหาวิธีเพิ่มพื้นที่จ่ายไฟอย่างต่อเนื่องโดยขึ้นอยู่กับการอนุรักษ์สถานี DC ที่สร้างไว้แล้ว มีการเสนอแนวคิดหลายประการเพื่อเพิ่มรัศมีการกระจายพลังงาน

แนวคิดแรกซึ่งไม่ได้รับความนิยมอย่างเห็นได้ชัดคือการลดแรงดันไฟฟ้าของหลอดไฟฟ้าที่ต่ออยู่ที่ปลายสาย อย่างไรก็ตามการคำนวณแสดงให้เห็นว่าด้วยความยาวเครือข่ายมากกว่า 1.5 กม. การสร้างโรงไฟฟ้าใหม่จะให้ผลกำไรเชิงเศรษฐกิจมากกว่า

วิธีแก้ปัญหาอื่น ซึ่งในหลายกรณีอาจสนองความต้องการได้ คือการเปลี่ยนการออกแบบเครือข่าย: การย้ายจากเครือข่ายแบบสองสายไปเป็นเครือข่ายแบบหลายสาย เช่น เพิ่มแรงดันไฟฟ้าจริง ๆ

ระบบจำหน่ายไฟฟ้าแบบสามสายถูกเสนอในปี พ.ศ. 2425 โดยเจ. ฮอปกินสัน และเป็นอิสระโดยที. เอดิสัน ด้วยระบบนี้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมและมีสายกลางหรือสายชดเชยวิ่งจากจุดร่วม ในเวลาเดียวกันโคมไฟธรรมดาก็ยังคงอยู่ ตามกฎแล้วพวกเขาจะเปิดสวิตช์ระหว่างสายไฟทำงานและสายไฟที่เป็นกลางและสามารถเปิดมอเตอร์ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า (220 V) เพื่อรักษาความสมมาตรของโหลด

ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติของการแนะนำระบบสามสายคือประการแรกการเพิ่มรัศมีของแหล่งจ่ายไฟเป็นประมาณ 1,200 ม. และประการที่สอง การประหยัดทองแดงสัมพัทธ์ (ภายใต้เงื่อนไขที่เหมือนกันอื่น ๆ ทั้งหมด การใช้ทองแดงด้วยสาม- ระบบสายไฟเกือบครึ่งหนึ่งของระบบสองสาย)

เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าในสาขาของเครือข่ายสามสายมีการใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ : ควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพิ่มเติมตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าโดยเฉพาะตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าของ Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky ซึ่งแพร่หลายและแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ระบบสามสายใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในรัสเซียและต่างประเทศ มันมีชีวิตอยู่จนถึงช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษที่ 20 และในบางกรณีก็ถูกนำมาใช้ในภายหลัง

รุ่นสูงสุดของระบบหลายสายคือเครือข่าย DC ห้าสาย ซึ่งใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสี่เครื่องและแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นสี่เท่า รัศมีการจ่ายไฟเพิ่มขึ้นเพียง 1,500 ม. อย่างไรก็ตาม ระบบนี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย

วิธีที่สามในการเพิ่มรัศมีของแหล่งจ่ายไฟคือการสร้างสถานีไฟฟ้าย่อยของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่เป็นส่วนเสริมที่จำเป็นสำหรับโรงไฟฟ้าทุกแห่งในขณะนั้น พวกเขาครอบคลุมโหลดสูงสุด การชาร์จในช่วงกลางวันและช่วงดึกก็ทำหน้าที่เป็นตัวสำรอง

เครือข่ายที่มีสถานีย่อยแบตเตอรี่ค่อนข้างแพร่หลาย ตัวอย่างเช่นในมอสโกในปี พ.ศ. 2435 มีการสร้างสถานีย่อยแบตเตอรี่ใน Upper Trading Rows (ปัจจุบันคือ GUM) ซึ่งอยู่ห่างจากสถานีกลาง Georgievskaya 1385 ม. ที่สถานีย่อยนี้ มีการติดตั้งแบตเตอรี่ที่ใช้จ่ายไฟประมาณ 2,000 หลอด

ในช่วงสองทศวรรษสุดท้ายของศตวรรษที่ 19 โรงไฟฟ้ากระแสตรงหลายแห่งถูกสร้างขึ้นและมีส่วนสำคัญในการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดมาเป็นเวลานาน พลังของโรงไฟฟ้าดังกล่าวแทบจะไม่เกิน 500 กิโลวัตต์ โดยทั่วไปหน่วยจะมีกำลังสูงถึง 100 กิโลวัตต์

ความเป็นไปได้ทั้งหมดในการเพิ่มรัศมีของแหล่งจ่ายไฟด้วยกระแสตรงหมดลงอย่างรวดเร็วโดยเฉพาะในเมืองใหญ่

ในยุค 80 ของศตวรรษที่ XIX กำลังเริ่มสร้างโรงไฟฟ้า AC ซึ่งไม่อาจปฏิเสธประโยชน์ของการเพิ่มรัศมีของแหล่งจ่ายไฟได้ นอกเหนือจากสถานีบล็อกไฟฟ้ากระแสสลับที่สร้างขึ้นในอังกฤษในปี พ.ศ. 2425-2426 แล้ว เห็นได้ชัดว่าโรงไฟฟ้ากระแสสลับที่ดำเนินงานอย่างถาวรแห่งแรกสามารถถือเป็นโรงไฟฟ้า Growner Gallery (ลอนดอน) ที่สถานีนี้ เริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2427 มีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับสองเครื่องโดย W. Siemens ซึ่งผ่านหม้อแปลงที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดย J.D. Golyar และ L. Gibbs ทำหน้าที่จัดแสงสว่างให้กับแกลเลอรี ข้อเสียของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของหม้อแปลงและโดยเฉพาะอย่างยิ่งความยากลำบากในการรักษากระแสคงที่นั้นถูกระบุอย่างรวดเร็วและในปี พ.ศ. 2429 สถานีนี้ถูกสร้างขึ้นใหม่ตามการออกแบบของ S.T. เฟอร์รันติ. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดย W. Siemens ถูกแทนที่ด้วยเครื่องจักรที่ออกแบบโดย S.T. Ferranti ที่มีกำลัง 1,000 kW แต่ละตัวมีแรงดันไฟฟ้าเทอร์มินัล 2.5 kV หม้อแปลงไฟฟ้าที่ผลิตตามการออกแบบของส.ท. Ferranti เชื่อมต่อแบบขนานกับวงจรและทำหน้าที่ลดแรงดันไฟฟ้าในบริเวณใกล้เคียงกับผู้บริโภค

ในปี พ.ศ. 2432–2433 ส.ท. Ferranti กลับไปสู่ปัญหาการจ่ายไฟฟ้าในลอนดอนโดยมีเป้าหมายในการจัดหาไฟฟ้าให้กับพื้นที่เมืองลอนดอน เนื่องจากราคาที่ดินในใจกลางเมืองมีราคาสูง จึงตัดสินใจสร้างโรงไฟฟ้าในเขตชานเมืองแห่งหนึ่งของลอนดอน ในเมืองเดปต์ฟอร์ด ซึ่งอยู่ห่างจากตัวเมือง 12 กม. เห็นได้ชัดว่าโรงไฟฟ้าต้องผลิตไฟฟ้ากระแสสลับในระยะห่างจากจุดที่ใช้ไฟฟ้ามากขนาดนี้ ในระหว่างการก่อสร้างการติดตั้งนี้ มีการใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูง (10 kV) ที่มีกำลัง 1,000 แรงม้าในขณะนั้น กำลังการผลิตรวมของสถานีไฟฟ้าเดปต์ฟอร์ดอยู่ที่ประมาณ 3,000 กิโลวัตต์ ที่สถานีย่อยสี่เมืองซึ่งป้อนด้วยสายเคเบิลหลักสี่สายแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 2,400 V จากนั้นที่ผู้บริโภค (ในบ้าน) - ถึง 100 V

ตัวอย่างของโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ที่จ่ายไฟให้กับวงจรเฟสเดียวคือสถานีที่สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2432 ที่น้ำตกใกล้พอร์ตแลนด์ (สหรัฐอเมริกา) ที่สถานีนี้ มอเตอร์ไฮดรอลิกขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเฟสเดียวจำนวน 8 เครื่อง โดยมีกำลังรวม 720 กิโลวัตต์ นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 11 เครื่องที่โรงไฟฟ้า ซึ่งออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับหลอดอาร์คโดยเฉพาะ (100 หลอดต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) พลังงานจากสถานีนี้ถูกส่งไปเป็นระยะทาง 14 ไมล์ไปยังพอร์ตแลนด์

คุณลักษณะเฉพาะของโรงไฟฟ้ากระแสสลับแห่งแรกคือการทำงานแบบแยกส่วนของเครื่องจักรแต่ละเครื่อง ยังไม่ได้ดำเนินการซิงโครไนซ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและวงจรแยกจากแต่ละเครื่องไปยังผู้บริโภค เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าเครือข่ายไฟฟ้าที่ไม่ประหยัดนั้นอยู่ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวได้อย่างไรการก่อสร้างซึ่งต้องใช้ทองแดงและฉนวนจำนวนมหาศาล

ในรัสเซีย สถานีไฟฟ้ากระแสสลับที่ใหญ่ที่สุดถูกสร้างขึ้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 80 และต้นทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ 19 โรงไฟฟ้ากลางแห่งแรกสร้างโดยบริษัท Ganz and Co.? ของฮังการี ในโอเดสซาในปี พ.ศ. 2430 ผู้ใช้พลังงานหลักคือระบบไฟส่องสว่างแบบเฟสเดียวของโรงละครแห่งใหม่ โรงไฟฟ้าแห่งนี้มีโครงสร้างที่ก้าวหน้าในยุคนั้น มีหม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำ 4 เครื่องที่มีความจุไอน้ำรวม 5 ตันต่อชั่วโมง รวมทั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส 2 เครื่องที่มีกำลังรวม 160 kW ที่แรงดันไฟฟ้าปลาย 2 kV และความถี่ 50 Hz จากแผงจ่ายพลังงานถูกป้อนเข้าไปในเส้น 2.5 กม. ซึ่งนำไปสู่สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าของโรงละคร ซึ่งแรงดันไฟฟ้าลดลงเหลือ 65 V (ซึ่งหลอดไส้ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะ) อุปกรณ์ของโรงไฟฟ้าก้าวหน้าไปมากในช่วงเวลานั้น แม้ว่าถ่านหินอังกฤษนำเข้าจะทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิง แต่ค่าไฟฟ้าก็ต่ำกว่าโรงไฟฟ้าในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและมอสโกในเวลาต่อมา ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงอยู่ที่ 3.4 กก./(kWh) [ที่โรงไฟฟ้าในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก 3.9–5.4 กก./(kWh)]

ในปีเดียวกันนั้น การดำเนินงานของโรงไฟฟ้ากระแสตรงเริ่มขึ้นในเมือง Tsarskoye Selo (ปัจจุบันคือเมืองพุชกิน) ความยาวของเครือข่ายเหนือศีรษะใน Tsarskoe Selo ในปี พ.ศ. 2430 อยู่ที่ประมาณ 64 กม. ในขณะที่อีกสองปีต่อมาเครือข่ายเคเบิลทั้งหมดของ "Society of 1886" ในมอสโกและเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กอยู่ห่างออกไปเพียง 115 กม. ในปี พ.ศ. 2433 โรงไฟฟ้าและเครือข่าย Tsarskoye Selo ถูกสร้างขึ้นใหม่และถ่ายโอนไปยังระบบไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวที่มีแรงดันไฟฟ้า 2 kV ตามข้อมูลในยุคเดียวกัน Tsarskoe Selo เป็นเมืองแรกในยุโรปที่ได้รับแสงสว่างจากไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

โรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียสำหรับจัดหาระบบไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวคือสถานีบนเกาะ Vasilievsky ในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก สร้างขึ้นในปี พ.ศ. 2437 โดยวิศวกร N.V. สมีร์นอฟ. กำลังของมันคือ 800 กิโลวัตต์ และเกินกว่ากำลังของสถานีไฟฟ้ากระแสตรงใดๆ ที่มีอยู่ในขณะนั้น ใช้เครื่องจักรไอน้ำแนวตั้งสี่เครื่องที่มีกำลัง 250 แรงม้าเป็นตัวขับเคลื่อนหลัก แต่ละ. การใช้แรงดันไฟฟ้าสลับ 2,000 V ทำให้สามารถลดความซับซ้อนและลดต้นทุนของเครือข่ายไฟฟ้าและเพิ่มรัศมีของแหล่งจ่ายไฟ (มากกว่า 2 กม. โดยสูญเสียแรงดันไฟฟ้ามากถึง 3% ในสายไฟหลักแทน 17–20% ในเครือข่าย DC) ดังนั้นประสบการณ์ในการปฏิบัติงานของสถานีกลางและเครือข่ายเฟสเดียวจึงแสดงให้เห็นถึงข้อดีของไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ในขณะเดียวกันดังที่ได้กล่าวไว้แล้วก็ได้เปิดเผยข้อ จำกัด ในการใช้งาน ระบบเฟสเดียวทำให้การพัฒนาไดรฟ์ไฟฟ้าช้าลงและทำให้ซับซ้อน ตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมต่อโหลดกำลังเข้ากับเครือข่ายสถานี Deptford จำเป็นต้องวางมอเตอร์สับเปลี่ยนกระแสสลับแบบเร่งเพิ่มเติมบนเพลาของมอเตอร์ซิงโครนัสเฟสเดียวแต่ละตัว เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าความซับซ้อนของไดรฟ์ไฟฟ้าทำให้ความเป็นไปได้ในการใช้งานอย่างแพร่หลายนั้นเป็นที่น่าสงสัยอย่างมาก