Электростанция Экибастуз-Кокшетау в Казахстане является рекордсменом по величине рабочего напряжения в мире, превышающей 1 мегавольт. Почему они решили доставлять энергию таким образом?

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Если более высокое напряжение означает, что для передачи может использоваться более тонкий провод, почему остальная часть развитого мира не работает при таких высоких передачах?

Проектирование линий электропередачи - сложный вопрос, в котором накладываются многие решения.

Линия электропередачи Экибастуз-Кокшетау - сравнительно недавняя постройка, законченная в 1985 году. От нее появилось еще две линии, одна в направлении Москвы, которая теперь работает на 500 кВ, другая была демонтирована.

Он связан с большой электростанцией, которая была построена примерно в то же время.

Он проходит большое расстояние через относительно пустую область.

Можно предположить, что это был прототип проекта по распределению электроэнергии по малонаселенным районам в сфере советского влияния.

Что повлияет на поставщика электроэнергии для строительства линии электропередачи 1 МВ?

• Построить огромную силовую установку (не часто бывает)

• В районе с низкой плотностью населения (не многие жалуются на стройку)

• Отсутствие распределительной сети (происходит только в так называемом 2-м мире)

• Нуждается в электроэнергии в другом месте (Экибастус - 4 ГВт, линия электропередачи - 5 ГВА)

Проще говоря, любой, кому может потребоваться линия электропередачи 1 МВ, построил что-то еще, прежде чем экономически выполнимо построить линии 1 МВ. То, что московская ветвь этой конкретной линии работает на 500 кВ, несмотря на то, что она рассчитана на 1 МВ, говорит об этом.

Таким образом, если линия электропередачи 1 МВ будет построена снова, она может быть сначала в Аргентине или Бразилии. Но только если они решат построить огромные электростанции в местах, где большая часть электроэнергии нужна в других местах.

Кроме того, за 20 лет с тех пор многое изменилось в технологии электростанций. Меньшие заводы более осуществимы, солнечные и ветровые технологии находят свое место. Сегодня такой город, как Кокшетау, получит завод среднего размера, и все будет готово. Мегапроекты для транспортировки электроэнергии больше не нужны.

Я полагаю, что линия электропередач - это причуда 5-летнего плана. Если так, то это должно было стать началом масштабной системы распределения электроэнергии в сельских районах сферы влияния. Но прежде чем можно было строить больше, система рухнула.

$I\times V$$I^2\times R$

Я предполагаю, что линия электропередачи очень длинная, поэтому использование более высокого напряжения означает, что можно использовать более тонкий провод. Это одна из основных причин, по которой переменные выиграли нынешние войны - тогда не было простого способа повысить / уменьшить постоянное напряжение.

В основном есть два фактора. Когда напряжение становится выше, ток становится меньше, а потери уменьшаются, что позволяет использовать более тонкие провода. С другой стороны, когда напряжение становится выше, повсюду требуется лучшая изоляция - столбы должны быть выше (чтобы не происходил разряд в землю), расстояние между проводами должно быть больше, а в трансформаторах на Концы линии. Таким образом, повышение напряжения уменьшает потери при передаче и сечение проводов, но вызывает много проблем с самим высоким напряжением. Вот почему фактическое используемое напряжение является компромиссом - достаточно высоким, чтобы не терять слишком много энергии в виде тепла, и не слишком высоким, чтобы система могла быть изготовлена ​​и запущена.

Это происходит через несколько лет, но это потому, что ситуация изменилась:

Сейчас в Индии есть линии 1200 кВ, а в Китае - 1100 кВ. В обоих случаях они используются для передачи энергии от удаленных (часто гидроэлектростанций) электростанций в крупные города, такие как Шанхай, особенно гидроэнергетика расположена там, где они построены оптимально, и это может быть очень далеко от городов. Другие электростанции могут быть построены ближе к городам, если это необходимо, но часто они могут быть размещены подальше из-за загрязнения или, как в случае с Экибастузом; Электростанция находится рядом с очень большим запасом угля. Крупные атомные электростанции также расположены далеко от населенных пунктов.

Даже в условиях конкуренции с HVDC, очень высокий переменный ток имеет некоторые практические преимущества, которые гарантируют их создание. Эта линия Экибастуз-Кокшетау, возможно, была немного неудачной, если учесть возврат прибыли, поскольку только часть ее когда-либо работала на 1150 кВ, сейчас она работает на 500 кВ, но это было интересное научное достижение ...

Понять, почему существует такое напряжение, просто, если позаботиться о том, о чем мы говорим.

Ответ

$I^2\times R_{wire}$$V\times I$$I$

$V$$V = I\times R$$V^2\over R$

Так мы действительно сделали хуже , увеличив напряжение ?

$I^2\times R$

• Во-первых, это означает, что кабель по своей природе противостоит потоку электронов. его электроны любят находиться в состоянии равновесия и не любят, когда их подталкивают новые
• $I$$F$

Когда вы думаете об этом, неудивительно, что рассеиваемая сила является квадратичной. Если у вас очень большой кабель, то имеет смысл, что рассеиваемая мощность является линейной. Вы платите постоянную цену за каждый входящий электрон. В меньшем кабеле кабель становится насыщенным, и его способность принимать новый электрон уменьшается.

Собираем все вместе

Сказав все это, совершенно ясно, в чем ошибка наивного рассуждения: мы использовали напряжение между землей и первым концом кабеля. но единственная величина, которая имеет смысл - это напряжение на конечных точках кабеля.

Другой взгляд на это заключается в том, что каждый раз, когда вы говорите о напряжении, вы должны знать не только количество вольт, которое оно имеет, но также и 2 точки, к которым оно относится. Они являются частью определения. Само по себе напряжение в 10 Вольт не имеет физического смысла. Напряжение в 10 Вольт между точкой A и точкой B, напротив, имеет значение.

Возвращаясь к проблеме, увеличивая напряжение между землей и 1-м концом кабеля, нам нужна более низкая интенсивность, чтобы передавать такое же количество энергии кому-то другому, который будет принимать этот ток и потреблять его при напряжении на уровне земли. ,

Вывод

$I^2\times R = I\times V_2$$R$$V_2 = I\times R$

Эквивалентный способ увидеть это состоит в том, что это вызовет более низкое падение напряжения между центральным устройством и потребителем.

Пределом является то, что вам нужно иметь специальное оборудование. В одном крайнем случае, если натяжение слишком велико, электрон воздуха сам будет выталкиваться, и будет создаваться электрический разряд (он же «плазма»).