Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Пересилання електроенергії постійного струму по двопровідній лінії
|
|
Схема, зображена на рис. 1.50, відповідає спрощеному розрахунковому варіантові лінії електропересилання (ЛЕП) постійного струму. Тут нехтуємо струмами витоку в ізоляції, ураховуємо тільки резистивний опір проводів лінії (прямого і зворотного проводу) r л. Нехай напруга на початку лінії електропересилання U 1 підтримується незмінною в усіх режимах роботи лінії, навантаження якої здійснюється еквівалентним резистором r 2, що змінюється від r 2 =∞ (неробочий режим лінії) до r 2= 0 (коротке замикання лінії).
Струм у досліджуваній схемі: I = U 1 / (r л + r 2). Напруга приймача електроенергії:
| U 2 = U 1- r л I. | (1.84) |
Спад напруги в проводах лінії
 .
| (1.85) |
На рис. 1.50, в показана залежність напруги U2 та спаду напруги в прямому і зворотному проводі лінії від відстані (х), якщо задане навантаження. Потужність джерела енергії:
| P 1=U1 I =U12/(r л+ r 2). | (1.86) |
Втрати потужності в лінії
Потужність приймача електроенергії:
| (1.87) |
Коефіцієнт корисної дії (ККД) лінії електропересилання:
| (1.88) |
На рис. 1.50, б подано характеристики лінії електропересилання залежно від струму I, побудовані на підставі співвідношень (1.84) – U 2 I, (1.85) – ∆ U (I) (1.86) – Р 1(І), (1.87) –Р2(I) та (1.88) – 
.
Характеристика U2(I) є рівнянням прямої лінії, що проходить через точки з координатами U2= U1, якщо I = 0 (неробочий режим лінії r 2 = 
) та U2 = 0, якщо I = Ік = U1/ r л (коротке замикання лінії r 2 = 0). Характеристика Р1(I) також є рівнянням прямої лінії, що проходить через точки з координатами Р1 = 0, для I = 0 та P1 =U12/ r л, для I = I к. Характеристика Р2(I) – рівняння параболи, що перетинає вісь абсцис у точках I = 0 та I = I к. Максимальне значення потужності Р 2 знайдемо з умови екстремуму її виразу (1.87), а саме:
звідки
| (1.89) |
що має місце при r 2 = r л, тобто
| (1.90) |
Під час передавання максимальної потужності по лінії її ККД
Отже, на підставі спрощення математичної моделі ЛЕП постійного струму доходимо до висновку про економічну недоцільність транспортування по такій лінії максимальної потужності. У реальних силових ЛЕП оптимальним є передавання потужності, якому відповідають значення ККД лінії η = 0, 94...0, 96, тобто вона значно менша від максимальної, визначеної за формулою (1.90). В режимі, близькому до передачі максимальної потужності, працюють лінії зв'язку. В цих лініях передаються малі потужності і ККД відіграє не таку важливу роль. Важливо, щоб до абонента дійшла максимальна потужність.
Втрата потужності в лінії електропересилання:
| (1.91) |
де ρ – питомий опір проводів лінії; l – її довжина; S – поперечний переріз проводів.
З (1.91) випливає, що втрата потужності в лінії електропересилання прямо пропорційна питомому опорові її проводів, довжині лінії, передаваній потужності й обернено пропорційна поперечному перерізові проводів і що найістотніше – квадратові напруги ліній. Цим і пояснюється загальна тенденція дедалі більшого підвищення напруг лінії електропересилання.