Сокращение утрат при передаче электроэнергии. передача электроэнергии и ввод в дом. все для домашнего мастера

Разглядим систему электроснабжения, представляющую из себя группу электротехнических устройств для передачи, преобразования, рассредотачивания и употребления электронной энергии.

Снабжение электроэнергией осуществляется по стандартным схемам. К примеру, на рис. ниже представлена круговая однолинейная схема электроснабжения для передачи электроэнергии от понижающей подстанции электростанции до потребителя электроэнергии напряжением 380 В.

Сокращение утрат при передаче электроэнергии. передача электроэнергии и ввод в дом. все для домашнего мастера
Круговая однолинейная схема электроснабжения

От электростанции электроэнергия напряжением 110…750 кВ передается по линиям электропередач (ЛЭП) на главные либо районные понижающие подстанции, на которых напряжение понижается до 6…35 кВ. От распределительных устройств это напряжение по воздушным либо кабельным ЛЭП передается к трансформаторным подстанциям, размещенным в конкретной близости от потребителей электронной энергии. На подстанции величина напряжения понижается до 380 В и по воздушным либо кабельным линиям поступает конкретно к потребителю электроэнергии в доме. При всем этом полосы имеют 4-ый (нулевой) провод 0, позволяющий получить фазное напряжение 220 В, также обеспечивать защиту электроустановок.

Такая схема позволяет передать электроэнергию потребителю с меньшими потерями. Потому на пути от электростанции к потребителям электроэнергия трансформируется с 1-го напряжения на другое. Облегченный пример трансформации для маленького участка энергосистемы показан на последующем рисунке.

Сокращение утрат при передаче электроэнергии. передача электроэнергии и ввод в дом. все для домашнего мастера
Пример трансформации электроэнергии при передаче потребителю

Для чего используют высочайшее напряжение? Расчет сложен, но ответ прост. Для понижения утрат на нагрев проводов при передаче на огромные расстояния.

Пример
Генератор производит напряжение 10 кВ. Оно увеличивается трансформатором, и при напряжении 110 кВ идет передача по полосы на расстояние 100 км. Потом на районной подстанции трансформатором напряжение понижается до 10 кВ и по подземному кабелю поступает на трансформаторную подстанцию, находящуюся в нескольких сотках метров от вашего дома. На этой подстанции трансформатор так понижает напряжение, чтоб запитать потребителей напряжением 220 В.

Утраты зависят от величины проходящего тока и поперечника проводника, а не приложенного напряжения.

Пример

Допустим, что с электростанции в город, находящийся от нее на расстоянии 100 км, необходимо передавать по одной полосы 30 МВт. Из-за того, что провода полосы имеют электронное сопротивление, ток их нагревает. Эта теплота рассеивается и не может быть применена. Энергия, затрачиваемая на нагревание, представляет собой утраты.

Свести утраты к нулю нереально. Но ограничить их нужно. Потому допустимые утраты нормируют, т.е. при расчете проводов полосы и выборе ее напряжения исходят из того, чтоб утраты не превосходили, к примеру, 10% полезной мощности, передаваемой по полосы. В нашем примере это 0,1·30 МВт = 3 МВт.

Пример

Если не использовать трансформацию, т.е. передавать электроэнергию при напряжении 220 В, то для понижения утрат до данного значения сечение проводов пришлось бы прирастить приблизительно до 10 м2. Поперечник такового «провода» превосходит 3 м, а масса в просвете составляет сотки тонн.

Применяя трансформацию, т.е. повышая напряжение в полосы, а потом, снижая его поблизости расположения потребителей, пользуются другим методом понижения утрат: уменьшают ток в полосы. Этот метод очень эффективен, потому что утраты пропорциональны квадрату силы тока. Вправду, при повышении напряжения в два раза ток понижается в два раза, а утраты уменьшаются в 4 раза. Если напряжение повысить в 100 раз, то утраты снизятся в 100:, т.е. в 10000 раз.

Пример

В качестве иллюстрации эффективности увеличения напряжения укажем, что по полосы электропередачи трехфазного переменного тока напряжением 500 кВ передают 1000 МВт на 1000 км.

Справочник домашнего электрика

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *