Сверхпроводимость. 
Улучшение качества электрической энергии

Накопители энергии используются для компенсации посадок напряжения. Сверхпроводимость является одним из наиболее многообещающих способов хранения электроэнергии, хотя в настоящее время в Европе практически не используется. В течение последних нескольких лет ныне широко используемое явление высокотемпературной сверхпроводимости получило практическое применение в нескольких установках в Канаде и в США — либо для повышения надежности работы ответственных потребителей, либо для стабилизации сетей.

На рис. 11 показана классическая компоновка системы с хранением энергии в сверхпроводящей обмотке. Принцип действия прост: ток циркулирует в сверхпроводящей обмотке, энергия из сети потребляется только для возмещения потерь. При сбое в распределительной сети (посадке напряжения) электромагнитная энергия, хранящаяся в обмотке, освобождается для подпитки «рестабилизированной» сети. Существуют установки, способные выдавать 10 МВт в течение нескольких секунд, однако типичным является 1 МВт в течение 1−2 с.

Выбор напряжения промышленной распределительной сети Распределительные сети должны соответствовать нуждам потребителей. Некоторые производственные процессы требуют мощности в несколько сотен МВт. Примером являются цехи по производству алюминия: 450 кА постоянного тока при напряжении 1000 В.

К таким предприятиям обычно приходят ЛЭП с напряжением свыше 300 кВ. И здесь возникает вопрос выбора напряжения для распределительной сети, к которой будут подключаться фильтры и компенсационное оборудование. Ответом на этот вопрос может стать организация нескольких распределительных сетей, обслуживающих одно и то же предприятие. Такое решение достаточно часто оправдывает себя, хотя бы с точки зрения надежности электроснабжения. При сбоях в сети лучше потерять 50% мощности, чем всю. Существуют простые правила для проектирования распределительных сетей:

• § Токи короткого замыкания. Их значения должны быть сравнимы с параметрами имеющейся на рынке коммутационной аппаратуры (разъединителей). Разработка или применение уникальных разъединителей под специфическую задачу является стратегической ошибкой, во-первых, из-за высокой стоимости и длительности изготовления, и во-вторых, из-за возможных проблем с запасными частями и обслуживанием. При заданной мощности чем ниже напряжение, тем выше токи короткого замыкания.
• § Напряжение. При заданной мощности чем выше напряжение, тем ниже ток. Это замечание относится и к гармоникам. В результате чем ниже напряжение, тем требуются большие конденсаторные батареи-фильтры.
• § Полное сопротивление короткого замыкания. Чем ниже полное сопротивление, тем более тонкая фильтрация необходима для нормальной работы. В этом случае для эффективной работы фильтры должны иметь низкое сопротивление на частоте резонанса.

Если фильтрация не является полностью удовлетворительной, различные группы, питающие серию, например, электролитических ванн, не будут полностью разделены. Другими словами, отключение одной группы будет влиять на остальные группы. В результате оптимальный расчет трансформаторов групп станет невозможным и придется производить их выбор по экономическим соображениям.