Справочник строителя | Основы электротехники

ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Под переменным током в теоретической электротехнике понимают ток, который изменяется с течением времени. Значение такого тока в данный момент времени называют мгновенным значением тока (мгновенным током). В электроэнергетике используют переменный периодический ток, мгновенные значения которого повторяются через равные промежутки времени.

Причины широкого распространения переменного электрического тока

Первой причиной широкого распространения переменного тока является возможность существенного уменьшения потерь мощности и энергии при передаче электроэнергии на расстояние, что достигается путем повышения напряжения на электростанции и за счет этого — уменьшения тока в линиях и трансформаторах.

Рис. 1. Простейшая однолинейная схема электроэнергетической системы

На рис. 1 приведена простейшая однолинейная (показано электрооборудование только одной, средней фазы) схема электроэнергетической системы. На электрической станции (ЭС) генераторы G1 и G2 вырабатывают электроэнергию на трехфазном переменном токе напряжением 10-5-20 кВ. Уровень напряжения повышают до 242 кВ с помощью силовых трансформаторов Т1 и Т2. Суммарная мощность, вырабатываемая G1 и G2 (P_Σ), передается по двум линиям электропередачи W на напряжении 230 кВ (среднее из напряжений по концам линий).

Мощность P_Σ равна Р_Σ = √3UI · cos φ, где cos φ — коэффициент мощности.

Ток, передаваемый по линиям,

У потребителей сооружают понижающие подстанции, силовые трансформаторы которых снижают напряжение до требуемого уровня, например, 10 кВ.

Вторая, не менее важная причина применения переменного тока заключается в возможности снижения потерь напряжения в линиях при передаче электроэнергии на расстояние за счет использования повышенного напряжения.

Следует отметить, что постоянный ток не трансформируется с помощью трансформаторов и поэтому передача его на расстояние на низком напряжении затруднена из-за потерь мощности и напряжения. Постоянный ток высокого напряжения используют при передаче электрической энергии на большие расстояния (сотни и тысячи километров), однако для этого необходимо сооружать сложные и дорогостоящие подстанции (выпрямительные — преобразующие переменный ток в постоянный, и инверторные — преобразующие постоянный ток в переменный).

Установлены целесообразные расстояния, на которые передают электроэнергию на переменном токе при заданном уровне напряжения.

Целесообразные расстояния передачи электроэнергии

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях