Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 01.12.1963, Page 28

122
TlMARIT VFl 1963
pólhjóli. (Segulmögnun sína fá þeir frá sérstakri rak-
straumsvél). Utan um pólhjólið er svonefnt sátur og snýst
hjólið og seglarnir innan í sátrinu. En í sátrinu eru
leiðarar eða yöf, sem rafstraumur myndast í, þegar
pólhjólið snýst og pólar seglanna hreyfast fram hjá
þeim. Sagt er, að rafstraumurinn spanist í vöfunum,
fyrirbaerið er nefnt span (,,induktion“). (Þetta var það
sem Faraday og Henry uppgötvuðu). Straumurinn er
breytilegur og breytist styrkleiki hans reglubundið; við
köllum slíkan straum riðstraum. Tíðni hans eða sveiflu-
fjöldi á sekúndu (rið/sek) er háð snúnigshraða vélar-
innar og fjölda segulpóla á hjólinu. Leiðslur flytja svo
strauminn út fyrir vegg stöðvarinnar, þar sem flutn-
ingur raforkunnar hefst. 1 stöðvarhúsinu eru að sjálf-
sögðu ýmis stillitæki og mælar, svo að unnt sé að fylgj-
ast með öllum gangi orkuvinnslunnar.
Og nú spyrjum við: Hvernig fer svo rckstur slíkrar
aflstöðvar fram? Margar stöðvar eru að mestu eða öllu
leyti sjálfvirkar, þ.e.a.s. þær þurfa litla eða enga gæzlu,
eða hin sjálfvirku tæki stöðvarinnar gefa merki, ef eitt-
hvað er í ólagi, og koma þau merki fram á einhverjum
stað, þar sem stöðug gæzla er. Aðrar stöðvar þurfa
allmikillar gæzlu við og annast hana vélstjórar og að-
stoðarmenn þeirra.
Nú er álag (mælt í kW) á rafstöðvum mjög breyti-
legt, bæði eftir árstíðum og tímum sólarhrings. Vélarn-
ar eru því ekki fullnýttar, því að stærð þeirra er miðuð
við að geta annað mesta álagi. Nýtingartími aflstöðvar
er sá stundafjöidi, sem vélarnar þurfa að starfa með
fullu álagi til að ná heildarorkuvinnslu ársins. Nú eru
8760 stundir í einu ári. Ef fullt álag væri á stöðinni allt
árið, væri nýtingartíminn því 8760 st. 1 rauninni er hann
iðulega aðeins helmingur þess og oft minni en það.
Til að auka nýtingartímann, kann samstarf afJstöðva
að vera æskilegt. Er þá stöð, sem starfar að staðaldri
og annar mestum hluta orkuvinnslunnar, kölluð grunn-
stöð, en hin nefnist toppstöð og starfar hún aðeins stutt-
an tíma til að anna topp-álaginu. Toppstöðvarnar þurfa
því að hafa ódýrt afl, þ.e. vera ódýrar í stofnkostnaði,
en grunnstöðvarnar þurfa að hafa ódýra orku, þ.e. vera
ódýrar í rekstri. Toppstöðvarnar eru því gjarnan olíu-
stöðvar, en grunnstöðvarnar vatnsaflstöðvar.
Langmest af uppsettu vélaafli hér á landi er í vatns-
aflstöðvum, eða um 105 MW. 1 gufu- og dísilstöðvum
eru 18 MW, þar af 7.5 MW í Varastöðinni i Reykjavík.
Af vatnsaflstöðvunum eru fjórar áberandi stærstar, þ.e.
Irafossstöð 31.0 [MW
Steingrímsstöð 27.0 MW
Ljósafossstöð 14.6 MW allar við Sog
og Laxárstöð 12.56 MW við Laxá i Þing.
Þær sem næstar koma að stærð, eru stöðvarnar við:
Andakíl í Borgarfirði, Skeiðsfoss í Fljótum, Elliðaár í
Reykjavík, Mjólká á Vestfjörðum og Grímsá á Aust-
fjörðum. Stærsta gufuaflstöðin er Varastöðin við
Elliðaár, stærsta dísilstöðin er í Vestmannaeyjum.
Eins og áður er sagt, er uppsett afl í vatnsaflstöðv-
um um 105 MW en í olíustöðvum 18 MW. Munurinn á
orkuvinnslunni er þó ennþá meiri, því að margar oliu-
stöðvanna eru ekki notaðar að staðaldri. Þannig var
orkuvinnsla í vatnsaflstöðvum árið 1960 um 524 GWh
en i varmaaflstöðvum aðeins um 8 GWh.
Fyrsta rafstöðin, sem sett var upp á Islandi, var stöð
Jóhannesar Reykdals í Hafnarfirði, sem Halldór Guð-
mundsson setti upp árið 1904. Var hún fyrst 4 kW. En
siðar stækkuð í 9 kW. Frá þeim tima hefur uppsett afl í
raforkuverum til almenningsþarfa aukizt þannig:
1904 4 kW
1910 37 —
1920 355 —
1930 3.000 —
1940 16.500 —•
1950 44.700 —
1961 127.900 —
Orkuvinnslan hefur á sama hátt aukizt þannig:
1904 —
1910 —
1920 700 MWh
1930 8.400 —
1940 46.600 —
1950 193.400 —
1961 588.600 —
Framkvæmdir þær í virkjunum, sem nú eru á döfinni,
eru þessar: Á næsta ári verður bætt við þriðju og sið-
ustu vélasamstæðu í Irafossstöð, 15.5 MW að stærð.
Varastöðin í Reykjavíkur verður jafnframt stækkuð úr
7.5 í 18 MW. 1 athugun er setning fjórðu og síðustu
vélar í Ljósafossstöð, 7.2 MW. Er þá Sogið talið full-
virkjað með 96 MW afli. Ekki er fullvíst enn um bygg-
ingu jarðhitastöðvar í Hveragerði. Víðsvegar um land-
ið er svo gert ráð fyrir setningu smærri dísilstöðva, en
frekari samtenging veitukerfa er í athugun.
Þá er helzt útlit fyrir, að næsta stóra vatnsaflsvirkjun
verði gerð í Þjórsá við Búrfell, en stærð hennar er ekki
ráðin. Víst er um það, að raforkuvinnsla hér á landi
mun aukast mjög á næstu áratugum. Jafnvel þótt eng-
inn stóriðnaður komi til, er áætlað að orkuvinnsla muni
tvöfaldast á hverjum áratug á næstunni. Þannig var
hún rúmlega 500 GWh árið 1960, en mun þá verða um
1000 GWh 1970
2000 — 1980
4000 — 1990
8000 — 2000
Þannig er orkuvinnslan um næstu aldamót, sem mörg
okkar munu lifa, áætluð um 14 föld við það sem hún er
nú. Ef stóriðnaður rís hér upp, yrði þetta miklu meira.
6. Flutningur raforku.
Við snúum okkur nú að flutningi raforkunnar og síð-
an að dreifingu hennar, en áður en við gerðum það, skul-
um við staldra örlítið við og gera okkur grein fyrir
nokki'um grundvallarhugtökum og mælieiningum.
Rafstraumur t.d. straumur lausra elektróna í leiðara,
er mældur í einingum, er nefnast amper. En elektrónan
er svo lítil eining, að rúmlega 6 milljónir trilljóna slíkra
agna verða að fara um leiðarann á hverri sekúndu, til
að straumurinn teljist 1 amper.
Viðnám efna gegn rafstraumi er misjafnt. Af málm-
um hafa silfur og kopar einna minnst viðnám, aluminí-
um nokkru meira. Algengast er að nota kopar í raf-
leiðslur, en alumíníum er einnig notað.
Spenna er sá kraftur, sem knýr rafstrauminn gegniun
leiðarann, alveg eins og vatnsþrýstingur eða vatnshæð
knýr vatn gegnum pípur. Spenna er mæld í einingum
er nefnast volt.
Spennufáll er það nefnt, þegar spennan fellur eða
lækkar eftir því sem lengd leiðarans vex. Þvi meira sem
viðnámið er og því meiri sem straumurinn er, því meira
veróur spennufallið.