Κατηγορίες: Ενδιαφέροντα γεγονότα, Αμφισβητούμενα θέματα
Αριθμός προβολών: 36356
Σχόλια σχετικά με το άρθρο: 5

Το μέλλον για συστήματα ισχύος DC;

 

Το μέλλον για συστήματα ισχύος DC;Στις αρχές του εικοστού αιώνα, έντονες συζητήσεις μεταξύ ειδικών σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της χρήσης κυκλωμάτων άμεσης και εναλλασσόμενου ρεύματος για τροφοδοσία ρεύματος. Έτσι συνέβη ότι δόθηκε προτίμηση στα τριφασικά κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος. Οι βιομήχανοι, υπολογίζοντας τον όγκο του κόστους κεφαλαίου για τη δημιουργία συστημάτων παροχής ενέργειας, επέλεξαν, φαίνεται, την πλέον βέλτιστη επιλογή.

Ο αποφασιστικός ρόλος στη διαδεδομένη διανομή τριφασικών δικτύων AC διαδραμάτισε η απλότητα της απόκτησης ροπής με έναν ελάχιστο αριθμό φάσεων. Ενάντια στο συνεχές ρεύμα, τα επιχειρήματα αυτά προβλήθηκαν ως το υψηλό κόστος και τη χαμηλή αξιοπιστία των κινητήρων, την πολυπλοκότητα της μετατροπής της ενέργειας. Αλλά αυτό ήταν τότε. Τι τώρα; Η πρακτική εμπειρία που έχει αποκτηθεί εδώ και πολλά χρόνια από την ανάπτυξη της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας δίνει, κατά τη γνώμη μου, καταστροφικά αποτελέσματα.

Η πρώτη. Από το μάθημα θεωρητικά θεμέλια της ηλεκτρολογίας Είναι γνωστό ότι προκειμένου να μεταφερθεί η μέγιστη ισχύς στο φορτίο σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, πρέπει να πληρούται η προϋπόθεση της ίσης αντοχής της πηγής στην αντίσταση της γραμμής και στην αντίσταση φορτίου. Επομένως, η θεωρητικά εφικτή απόδοση για κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος είναι 33%.

Τα πρακτικά σχέδια ισχύος για τη μείωση των απωλειών μεταφοράς ενέργειας συνεπάγονται έναν ορισμένο αριθμό μετατροπών τάσης. Τουλάχιστον δεν είναι λιγότεροι από πέντε μετασχηματισμοί, καθένας από τους οποίους χρησιμοποιεί το δικό του μετασχηματιστή. Αν ληφθεί η απόδοση του κάθε μετασχηματιστή με τον καλύτερο φορτίο ίσο με 0,9 τότε η συνολική αποδοτικότητα μετασχηματισμού θα είναι 0,9 0,9 0,9 0,9 = 0,59049 και η απόδοση τροφοδοσίας ρεύματος 0,33 0,59049 = 0. 1,948,617.

Το μέλλον για συστήματα ισχύος DC;Δεδομένου ότι η ισχύς των μετασχηματιστών επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τα μέγιστα πρωινά και το βράδυ των φορτίων, η πραγματική μέση σταθμισμένη απόδοση των μετασχηματιστών είναι μικρότερη από 0,9, επομένως η πραγματική απόδοση τροφοδοσίας είναι χαμηλότερη από 0,195. Και αυτό είναι χωρίς να λαμβάνονται υπόψη τα ρεύματα διαρροής, αντιδραστικά ρεύματααρμονικές και άλλες απολαύσεις.

Οι μελέτες που πραγματοποίησε ο Κ. Β. Γιαλόβα σε μεταλλουργικές εγκαταστάσεις έδειξαν ότι στον άξονα της μηχανής εργασίας έχουμε με τη μορφή χρήσιμης ενέργειας μόνο περίπου το 2,4% της ενέργειας που τροφοδοτείται στον άξονα της γεννήτριας στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας. Δεν είναι τυχαίο το γεγονός ότι η απόδοση των οικιακών ανεμογεννητριών όταν εργάζονται σε ένα μόνο ηλεκτρικό δίκτυο φθάνει μόλις το 11%.

Η δεύτερη. Το ίδιο N.V. Ο Yalovega πρότεινε την τοποθέτηση ορθογωνικών συνδυασμένων περιελίξεων σε τριφασικούς ασύγχρονους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, στους οποίους η γωνία μετατόπισης μεταξύ των φάσεων έχει δύο τιμές - 120 και 90 μοίρες. Αποδείχθηκε ότι αν υιοθετηθεί τετραφασική παροχή ρεύματος, τότε η παραγωγή ηλεκτρισμού θα μπορούσε να μειωθεί κατά τρεις με τέσσερις φορές με το ίδιο χρήσιμο ρομπότ.

Η ευρεία χρήση των επαγωγικών κινητήρων με ορθογώνιες περιελίξεις θα μείωνε την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας κατά μέσο όρο τρεις φορές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι περίπου το 70% της ηλεκτρικής ενέργειας καταναλώνεται ακριβώς με επαγωγικούς κινητήρες. Επομένως, η επιλογή ενός τριφασικού συστήματος ρεύματος ήταν, για να το θέσουμε ήπια, μη βέλτιστη.

Το μέλλον για συστήματα ισχύος DC;Το τρίτο. Στους Σοβιετικούς χρόνους, δημιουργήθηκε ένα αναστρέψιμο σύστημα μετάδοσης ρεύματος συνεχούς ρεύματος, το οποίο συνδέει τον υδροηλεκτρικό σταθμό Volga και τον υποσταθμό Mikhailovsky (Donbass) με τάση 750 kV. Η πρακτική της λειτουργίας του συστήματος έχει δείξει την υψηλή αποτελεσματικότητά του. Έχει αποδειχθεί ότι η χρήση συνεχούς ρεύματος για τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις έχει σαφή πλεονεκτήματα έναντι ενός συστήματος εναλλασσόμενου ρεύματος. Η αποδοτικότητα των κυκλωμάτων συνεχούς ρεύματος μπορεί να φθάσει το 90% ή περισσότερο. Δεν είναι μάταια ότι οι εταιρείες ενέργειας της Ιαπωνίας και των Ηνωμένων Πολιτειών έχουν κάνει επανειλημμένα προσπάθειες αγοράς εξοπλισμού για υποσταθμούς DC.

Έτσι, όλοι κατέχουμε όμηρους της σημερινής κατάστασης στον τομέα της ενέργειας. Είμαστε αναγκασμένοι να πληρώσουμε όλα τα έξοδα μεταφοράς και διανομής ενέργειας με κεντρικό τροφοδοτικό. Η κατάσταση είναι διαφορετική κατά τη δημιουργία αυτόνομων συστημάτων τροφοδοσίας. Ο ίδιος ο καταναλωτής είναι ελεύθερος να επιλέξει τι είναι καλύτερο για αυτόν, εναλλασσόμενο ή συνεχούς ρεύματος. Ο μόνος περιορισμός επιβάλλεται από τα τελικά φορτία που δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Αλλά αυτό δεν είναι πρόβλημα σήμερα.

Για σχεδόν εκατό χρόνια, η τεχνολογία μετατροπής έχει υποστεί σημαντικές αλλαγές και αν πριν από 25 χρόνια οι μετατροπείς και οι μετατροπείς ημιαγωγών ήταν το προνόμιο της αμυντικής βιομηχανίας, σήμερα χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία και την καθημερινή ζωή. Πολλές οικιακές συσκευές διαθέτουν τροφοδοτικά που μπορούν να λειτουργούν σε κυκλώματα AC και DC.

Επομένως, όταν δημιουργείτε αυτόνομες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, είναι προτιμότερο να προτιμάτε το συνεχές ρεύμα. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, όχι χωρίς προβλήματα.

Εάν σχεδιάσουμε ένα ολοκληρωμένο σχέδιο αυτόνομου τροφοδοτικού χρησιμοποιώντας έναν μετατροπέα, γίνεται σαφές ότι τουλάχιστον τρεις συνδέσεις pn θα συνδέονται διαδοχικά στο κύκλωμα μεταξύ της πηγής και του καταναλωτή. Σε κάθε μετάβαση, η πτώση τάσης θα είναι περίπου 1,5 V, η συνολική πτώση τάσης θα είναι τουλάχιστον 4,5 V. Επιπλέον τις υπόλοιπες απώλειες.

Κατά συνέπεια, όταν δημιουργούνται αυτόνομες πηγές ενέργειας χρησιμοποιώντας μετατροπείς, η χρήση γεννητριών χαμηλής τάσης 14, 28 V δεν είναι πρακτική. Προτίμηση πρέπει να δοθεί σε γεννήτριες με τυπική τάση εξόδου 230 V.

Καταλήξαμε σε αυτό το συμπέρασμα αναπτύσσοντας ταυτόχρονα αυτόνομες πηγές τροφοδοσίας. Θα ήταν ενδιαφέρον να μάθουν άλλες απόψεις. Είναι πιθανό ότι θα αλλάξουν ριζικά όχι μόνο τις απόψεις μας για το υπάρχον πρόβλημα.

ΝΑΙ. Duyunov. Α.Β. Pajankov. S.I. Levachkov

Δείτε επίσης στο i.electricianexp.com:

  • Μετατροπέας: ημιτονοειδές κύμα ή τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα;
  • Γιατί το πρότυπο συχνότητας των 50 hertz επιλέγεται στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας
  • Ποιο ρεύμα είναι πιο επικίνδυνο, άμεσο ή εναλλασσόμενο;
  • Τριφασικό σύστημα τροφοδοσίας
  • Συσκευές ημιαγωγών ισχύος: διόδους και θυρίστορ, τύποι και εφαρμογές τους

  •  
     
    Σχόλια:

    # 1 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Γεια σας, αγαπητοί διαχειριστές ιστοτόπων. Υποστηρίζω τροφοδοσία τεσσάρων φάσεων. Το πρώτο είναι ότι στον μετασχηματιστή η τάση και το ρεύμα του δευτερεύοντος τυλίγματος μετατοπίζονται κατά 90 μοίρες. σχετικά πρωτεύον. Δεύτερον, αν δεν χρησιμοποιήσουμε το φαινόμενο της αμοιβαίας επαγωγής στον μετασχηματιστή, αλλά το φαινόμενο της μαγνήτισης, τότε οι απώλειες μπορούν να μειωθούν. Αρκετά για τώρα.

     
    Σχόλια:

    # 2 έγραψε: Χημικός. | [παραθέτω]

     
     

    Προσαρμοσμένο άρθρο.

    1) Γεννήτριες αποδοτικότητας μεγαβάτ - 96-98%

    2) Σύμφωνα με τα πρότυπα RAO UES, κατά τον υπολογισμό των γραμμών που τίθενται σε λειτουργία περισσότερο από 1000 km, η συνολική τους αντίσταση θα πρέπει να είναι 5% της αντίστασης του αναμενόμενου φορτίου.

    3) την απόδοση των μετασχηματιστών με βέλτιστο φορτίο 98-98,5%

    Έτσι ο τύπος πρέπει να μοιάζει με: 0.96 * 0.95 * 0.98 * 0.98 * 0.98 * 0.98 * 0.98 = 0.824 - και αυτό ισχύει για τη χειρότερη περίπτωση.

    Και στο άρθρο που μετρήθηκαν 0,195 - για την καλύτερη περίπτωση.

    Οι γραμμές ρεύματος DC σχεδιάστηκαν για να μειώνουν τις απώλειες στο στέμμα - και είναι επωφελείς μόνο σε τάσεις megavolt.

    4) Στην περίπτωση της εισαγωγής ενός ελπιδοφόρου συστήματος σταδιακής μετάδοσης των 50 + 150 Hz, το σχήμα των παλμών ρεύματος θα προσεγγίσει ορθογώνια και θα μετασχηματιστεί σχεδόν εξίσου καλά - έτσι ώστε να είναι δυνατή η αύξηση της τάσης σε υπάρχουσες γραμμές μεταφοράς ενέργειας χωρίς αύξηση της απώλειας.

    Έτσι ποιος διέταξε αυτό το άρθρο;

    Οι ηλίθιοι Αμερικανοί πρόσφατα αποσυναρμολόγησαν πλήρως το σύστημα τροφοδοσίας DC στη Νέα Υόρκη.

     
    Σχόλια:

    # 3 έγραψε: Eugene | [παραθέτω]

     
     

    Ο συγγραφέας, φυσικά, δεν είναι εξοικειωμένος με την πορεία των Θεωρητικών Ιδρυμάτων της Ηλεκτρολογίας, ή το κρύβει προσεκτικά.Παρ 'όλα αυτά, ο αναδυόμενος Ειδισονισμός με αποθαρρύνει κάπως. Ποιος και γιατί μπορεί να χρειαστεί αυτό;

    "Οι πενιχρές Αμερικανοί πρόσφατα αποσυναρμολόγησαν εντελώς ένα σύστημα τροφοδοσίας DC στη Νέα Υόρκη."

    Αλλά με τη φράση αυτή είμαι μπερδεμένος από την παρουσία των λέξεων "όχι ηλίθιο" και "πρόσφατα".

    Θα ήταν απαραίτητο να μελετήσουμε λεπτομερέστερα τι έχουν κάνει εκεί εδώ και σχεδόν 100 χρόνια με συνεχές ρεύμα. Ι. Το πιο σημαντικό, γιατί;

     
    Σχόλια:

    # 4 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     
    Σχόλια:

    # 5 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Συμφωνώ απόλυτα με τον τίτλο του άρθρου, αλλά με το περιεχόμενο του προβλήματος. Η μεταφορά της μέγιστης δυνατής ισχύος στο φορτίο δεν αποτελεί στόχο στην βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Έτσι, ο συντελεστής απόδοσης 33% είναι η φαντασία του συντάκτη, γεγονός που συγχέει το συμφωνηθέν καθεστώς (με τον παράγοντα αποτελεσματικότητας γενικά ίσο με 50%) με το οικονομικά δικαιολογημένο, και αυτό είναι τα βασικά του TOE (μεταφορά ενέργειας από μια ενεργή συσκευή δύο τερματικών σε ένα φορτίο). Σε ό, τι αφορά τις ορθογώνιες περιελίξεις, αυτό είναι επίσης ένα πλήρες ανοησία: μια τριφασική ηλεκτρική μηχανή είναι αρκετά βέλτιστη και έχει υψηλή απόδοση, οπότε η χρήση μετατροπέων συχνότητας σάς επιτρέπει να λύσετε πολλά προβλήματα που σχετίζονται με τη χρήση τους χωρίς να αλλάξετε τον σχεδιασμό της μηχανής.