kategorier: Interessante fakta, Kontroversielle spørsmål
Antall visninger: 36356
Kommentarer til artikkelen: 5
Fremtiden for DC kraftsystemer?
På begynnelsen av det tjuende århundre var det heftige debatter mellom spesialister om fordeler og ulemper ved å bruke likestrøm og vekselstrømskretser for strømforsyning. Det skjedde slik at tre-fase vekselstrømskretser ble foretrukket. Industriister, som beregner volumet av kapitalkostnader for opprettelse av kraftforsyningssystemer, har valgt, synes det, det mest optimale alternativet.
Den avgjørende rollen i tilstedeværelsen av trefaset AC-nett ble spilt av enkelheten ved å oppnå dreiemoment med et minimum antall faser. Mot likestrøm ble slike argumenter fremsatt som de høye kostnadene og lave påliteligheten til motorer, kompleksiteten i energiomdannelse. Men det var da. Hva nå? Den praktiske erfaringen oppnådd gjennom mange år med utviklingen av elektrisk kraftindustri gir etter min mening ødeleggende resultater.
Den første. Fra kurset teoretiske grunnlag for elektroteknikk Det er kjent at for å overføre maksimal effekt til belastningen i vekselstrømskretser, må tilstanden med lik kildemotstand til linjemotstand og lastmotstand være tilfredsstilt. Det følger at den teoretisk oppnåelige effektiviteten for vekselstrømskretser er 33%.
Praktiske kraftordninger for å redusere tap av energitransport involverer et visst antall spenningskonverteringer. I det minste er det ikke mindre enn fem transformasjoner, som hver bruker sin egen transformator. Hvis vi tar effektiviteten til hver optimalt lastet transformator lik 0,9, vil den totale transformasjonseffektiviteten være 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 = 0,59049, og strømforsyningseffektiviteten - 0,33 0,59049 = 0. 1.948.617.
Gitt at transformatorenes kraft er valgt under hensyntagen til belastningene om morgenen og kvelden for belastningene, er deres reelle gjennomsnittlige vektede virkningsgrad for transformatorene lavere enn 0,9, og derfor er effektiv kraftforsyningseffektivitet lavere enn 0,195. Og dette er uten å ta hensyn til lekkasjestrømmer, reaktive strømmerharmoniske og andre herligheter.
Studier utført av K.V. Yalovega ved metallurgiske anlegg har vist at vi på arbeidsmaskinens aksel bare har i form av nyttig energi omtrent 2,4% av energien som leveres til generatorens aksel ved kraftverket. Det er ikke tilfeldig at effektiviteten til husholdningsvindmøller når du arbeider på et enkelt kraftnett knapt når 11%.
Den andre. Den samme N.V. Yalovega foreslo å installere ortogonale kombinerte viklinger i trefasede asynkron AC-motorer, der skiftvinkelen mellom fasene har to verdier - 120 og 90 grader. Han beviste at hvis en firefaset strømforsyning ble tatt i bruk, så kunne kraftproduksjonen reduseres med tre til fire ganger med den samme nyttige roboten.
Den utbredte bruken av induksjonsmotorer med ortogonale viklinger ville redusere elektrisitetsproduksjonen i gjennomsnitt tre ganger. Dette skyldes det faktum at omtrent 70% av strømmen forbrukes nettopp av induksjonsmotorer. Dermed var valget av et trefaset strømsystem mildt sagt ikke optimalt.
Den tredje. I sovjettiden ble det bygget et reversibelt DC-kraftoverføringssystem som forbinder Volga vannkraftverk og Mikhailovsky transformatorstasjon (Donbass) med en spenning på 750 kV. Praksisen med å betjene systemet har vist sin høye effektivitet. Det er bevist at bruk av likestrøm for å overføre strøm over lange avstander har klare fordeler i forhold til et vekselstrømssystem. Effektiviteten i likestrømkretser kan nå 90% eller mer. Det er ikke forgjeves at energiselskapene i Japan og USA gjentatte ganger har gjort forsøk på å kjøpe utstyr for DC-transformatorstasjoner.
Dermed ble vi alle gisler av dagens situasjon i energisektoren. Vi er tvunget til å betale alle kostnadene ved transport og distribusjon av energi med en sentralisert strømforsyning. Situasjonen er annerledes når du lager autonome strømforsyningssystemer. Forbrukeren selv står fritt til å velge hva som er best for ham, vekselstrøm eller likestrøm. Den eneste begrensningen pålegges av endelige belastninger som ikke kan fungere i likestrømskretser. Men dette er ikke et problem i dag.
I nesten hundre år har konverteringsteknologien gjennomgått betydelige forandringer, og hvis for 25 år siden, invertere og halvlederomformere var privilegiet for forsvarsindustrien, brukes de i dag mye i industrien og hverdagen. Mange husholdningsapparater har strømforsyninger som kan bytte i både vekselstrøm og likestrømskrets.
Derfor, når du oppretter autonome strømkilder, er det bedre å foretrekke likestrøm. Imidlertid, i dette tilfellet, ikke uten problemer.
Hvis vi tegner et komplett skjema for autonom strømforsyning ved hjelp av en omformer, blir det klart at minst tre pn-kryss vil være koblet i rekkefølge i kretsen mellom kilden og forbrukeren. Ved hver overgang vil spenningsfallet være omtrent 1,5 V, det totale spenningsfallet være minst 4,5 V. Pluss de resterende tapene.
Når du lager autonome energikilder ved bruk av omformere, er bruken av lavspenningsgeneratorer 14, 28 V derfor upraktisk. Generatorer med en utgangsspenning på 230 V, som er standard for husholdningsnett, bør foretrinnes, og hvis det er mulig å overføre utstyrets strøm til likestrøm, er det bedre å ikke forsømme det.
Vi kom til denne konklusjonen mens vi utviklet autonome strømforsyningskilder. Det ville være interessant å lære andre meninger. Det er mulig at de ikke bare endrer synspunkter på det eksisterende problemet radikalt.
YES. Duyunov. A.B. Pizhankov. SI Levachkov
Se også på elektrohomepro.com:
