Категорије: Занимљиве чињенице, Контроверзна питања
Број прегледа: 36356
Коментари на чланак: 5
Будућност за електроенергетске системе истосмјерне струје?
Почетком двадесетог века водиле су се жестоке расправе између стручњака о предностима и недостацима коришћења струјних и једносмерних струјних кола за напајање. Тако се догодило да су предност дали трофазним АЦ круговима. Индустријалци, израчунавајући количину капиталних трошкова за стварање система напајања, су изабрали, наизглед, најоптималнију опцију.
Одлучујућу улогу у свеприсутности трофазних АЦ мрежа играла је једноставност добијања обртног момента са минималним бројем фаза. Насупрот директној струји изнети су такви аргументи као што су висока цена и ниска поузданост мотора, сложеност претварања енергије. Али то је било тада. Шта сад? Практично искуство стечено током дугогодишњег развоја електроенергетске индустрије даје, по мом мишљењу, погубне резултате.
Прва. Са курса теоријски темељи електротехнике Познато је да за пренос највеће снаге на оптерећење у круговима наизменичних струја мора бити испуњен услов једнаког отпора извора на отпорности на линији и отпора оптерећења. Из тога произлази да је теоријски достижна ефикасност за наизменичне струје 33%.
Практичне шеме напајања за смањење губитака у транспорту енергије укључују одређени број претварања напона. Барем то није мање од пет трансформација, од којих свака користи свој трансформатор. Ако узмемо ефикасност сваког оптимално оптерећеног трансформатора једнаку 0,9, тада ће укупна ефикасност трансформације бити 0,9 0,9 0,9 0,9 = 0,59049, а ефикасност напајања - 0,33 0,59049 = 0. 1.948.617.
С обзиром да се снага трансформатора бира узимајући у обзир јутарњи и вечерњи максимум оптерећења, њихова стварна просечна пондерисана ефикасност трансформатора је мања од 0,9, дакле, стварна ефикасност напајања је мања од 0,195. И то без узимања у обзир струја цурења, реактивне струјехармоника и друге радости.
Студије које је К.В. Иаловега водио на металуршким погонима показале су да на осовини радне машине у облику корисне енергије имамо само око 2,4% енергије која се доводи у осовину генератора у електрани. Није случајно да ефикасност домаћих ветротурбина током рада на једној електроенергетској мрежи једва да достигне 11%.
Други. Исти Н.В. Иаловега је предложио уградњу ортогоналних комбинованих намотаја у трофазне асинхроне моторе наизменичне струје, у којима кут померања између фаза има две вредности - 120 и 90 степени. Доказао је да ако се усвоји четверофазно напајање, тада би се електричном енергијом могла смањити три до четири пута истим корисним роботом.
Широка употреба индукцијских мотора са ортогоналним намотима смањила би производњу електричне енергије у просеку три пута. То је због чињенице да се око 70% електричне енергије троши управо индукцијским моторима. Стога, избор трофазног струјног система, благо речено, није био оптималан.
Трећа. У совјетска времена изграђен је реверзибилни ДЦ систем за пренос електричне енергије који је повезивао хидроелектрану Волга и трафостаницу Михајловски (Донбас) напоном 750 кВ. Пракса рада система показала је његову високу ефикасност. Доказано је да коришћење директне струје за пренос електричне енергије на велике удаљености има јасне предности у односу на систем наизменичних струја. Ефикасност у истосмјерним струјним круговима може достићи 90% или више. Није узалуд да су енергетске компаније Јапана и Сједињених Држава више пута покушавале да набаве опрему за ДЦ подстанице.
Стога смо сви постали таоци тренутне ситуације у енергетском сектору. Присиљени смо да сносимо све трошкове транспорта и дистрибуције енергије централизованим напајањем. Ситуација је другачија код стварања аутономних система напајања. Потрошач је слободан да изабере шта је за њега најбоље, наизменичну или једносмерну струју. Једино ограничење намећу крајња оптерећења која не могу радити у истосмјерним круговима. Али то данас није проблем.
Скоро стотину година технологија претварања претрпела је значајне промене, а ако су пре 25 година претварачи и полуводички претварачи били прерогатив одбране, данас се широко користе у индустрији и свакодневном животу. Многи кућански апарати имају прекидачке напоне који могу радити у измјеничним и истосмјерним круговима.
Стога је приликом стварања аутономних извора електричне енергије боље дати предност директној струји. Међутим, у овом случају, не без проблема.
Ако нацртамо комплетну шему аутономног напајања помоћу претварача, постаје јасно да ће у кругу између извора и потрошача бити узастопно повезана најмање три пн спајања. При сваком прелазу, пад напона ће бити око 1,5 В, укупни пад напона најмање 4,5 В. Плус преостали губици.
Стога, приликом стварања аутономних извора енергије помоћу претварача, употреба генератора ниског напона 14, 28 В је непрактична. Предност треба дати генераторима са излазним напоном од 230 В, што је стандард за кућне мреже, а ако је могуће преносити снагу опреме на директну струју, боље је не занемарити је.
До овог закључка смо дошли развијајући аутономне изворе напајања. Било би занимљиво сазнати друга мишљења. Могуће је да ће они радикално променити не само наше погледе на постојећи проблем.
ДА. Дуиунов. А.Б. Пајанков. С.И. Левацхков
Погледајте и на електрохомепро.цом
: