Перші досліди електричної передачі досить великої потужності були зроблені в Росії. У 1874 р

військовий інженер Піроцький влаштував електропередачу 6 л. с. на відстань понад 1 км. У 1882 р французький вчений і винахідник Марсель Депре влаштував електропередачу з Місбаха в Мюнхен. Промислові далекі електропередачі були створені М. О. Доліво-Добровольським.

Між генераторами на центральних електростанціях і споживачами електроенергії знаходиться довгий ланцюг різноманітних електротехнічних пристроїв. Кілька разів трансформується напруга на шляху від генератора до споживача. Воно спочатку підвищується, а потім в декілька прийомів знижується. Для кожної величини потужності, для кожного відстані передачі існують свої оптимальні значення напруги. Від даних трансформаторів залежить вартість їх і втрати енергії на трансформацію, і тут є свій оптимум.

Щоб з найменшою витратою сил і засобів проводити передачу електроенергії, треба застосовувати оптимальні ізолятори, оптимальні кабелі, оптимальні генератори.

Теоретичний аналіз технічних і економічних питань електропередачі був вперше проведений в 70-х роках минулого століття петербурзьким фізиком Д. А. Лачіновим. Аналізом найвигідніших умов передачі електроенергії займався багато і М. О. Доліво-Добровольський.

Найстаріша і найвідоміша з екстремальних електротехнічних завдань і, мабуть, разом з тим і найважливіша і типова з них – це завдання про наівигодяейшей лінії передачі електричної енергії.

Припустимо спочатку, що задані потужність і струм, які потрібно передати від електростанції. Лінію ж передачі від електростанції до споживачів можна будувати по-різному.

Потрібно спроектувати найвигіднішу лінію.

Можна зробити провідники лінії електропередачі тонкими, затратити в цій лінії мало міді або алюмінію. Така лінія передачі буде дешевою. Але зате її електроопір високо. У лінії з тонких провідників втрати енергії при передачі будуть великі.

Якщо ж, навпаки, щедро витрачати в лінії алюміній або мідь і зробити провідники товстими, то втрати електроенергії будуть малі, але зате провідники лінії обійдуться дорого.

Фіг. 7-4. Сумарні витрати на передачу електроенергії в залежності від кількості металу, що витрачається на провідники.

Яка ж лінія електропередачі буде найвигіднішою для заданої сили струму?

Кожна лінія електропередачі розраховується на визискування протягом певного терміну, скажімо, п’ятнадцять – двадцять років. Отже, на кожен рік роботи лінії повинна припадати певна частка (Скажімо, одна п’ятнадцята, одна двадцята) від повної вартості лінії. Ці витрати – їх називають витрати на амортизацію – не залежать від того, якої сили струм циркулює в лінії, яка потужність через неї передається. Навіть якщо ця лінія коштує зовсім без струму, без навантаження, то вона все одно піддається деякому зносу і відсотки на її амортизацію все одно повинні нараховуватися. Для ліній електропередач у нас в Союзі щорічні відрахування на амортизацію приймаються зазвичай рівними 6% від повної вартості лінії.

Повні витрати на передачу електроенергії складаються з двох частин: з вартості втраченої в лінії електроенергії та вартості амортизації самої лінії.

Вартість амортизації зростає прямо пропорційно вазі провідників лінії, втрати ж електроенергії падають назад пропорційно вазі провідників.

Найменші сумарні витрати виходять, коли вартість амортизації дорівнюватиме вартості теряемой енергії.

Немає сенсу робити занадто товсті провідники в лінії. Наші проектні організації вважають, що вигідно додавати в лінію метал за умови, що кожен його кілограм може заощадити в рік більше 20 квітучої електроенергії. Якщо економія вийде менша, то в лінію передачі не слід додавати метал.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M