Thể loại: Sự thật thú vị, Vấn đề gây tranh cãi
Số lượt xem: 36356
Bình luận về bài viết: 5
Tương lai cho hệ thống điện DC?
Vào đầu thế kỷ XX, các cuộc tranh luận gay gắt giữa các chuyên gia về những lợi thế và bất lợi của việc sử dụng các mạch điện trực tiếp và xen kẽ để cung cấp điện. Điều đó đã xảy ra rằng ưu tiên được dành cho các mạch điện xoay chiều ba pha. Các nhà công nghiệp, tính toán khối lượng chi phí vốn cho việc tạo ra các hệ thống cung cấp điện, đã chọn, dường như, là lựa chọn tối ưu nhất.
Vai trò quyết định trong việc phân phối rộng rãi các mạng AC ba pha được thực hiện bởi sự đơn giản của việc thu được mô-men xoắn với số lượng pha tối thiểu. Chống lại dòng điện trực tiếp, những lập luận như vậy được đưa ra như chi phí cao và độ tin cậy thấp của động cơ, sự phức tạp của chuyển đổi năng lượng. Nhưng đó là sau đó. Bây giờ thì sao Kinh nghiệm thực tế thu được qua nhiều năm phát triển của ngành điện, theo tôi, kết quả tàn phá.
Người đầu tiên. Từ khóa học nền tảng lý thuyết của kỹ thuật điện Được biết, để truyền công suất tối đa cho tải trong các mạch điện xoay chiều, phải đáp ứng điều kiện của điện trở nguồn bằng với điện trở đường dây và điện trở tải. Theo sau đó, hiệu suất lý thuyết có thể đạt được cho các mạch điện xoay chiều là 33%.
Đề án năng lượng thực tế để giảm tổn thất vận chuyển năng lượng liên quan đến một số chuyển đổi điện áp nhất định. Ít nhất là nó không ít hơn năm biến đổi, mỗi biến đổi sử dụng biến áp riêng của nó. Nếu chúng ta lấy hiệu suất của mỗi máy biến áp được tải tối ưu bằng 0,9 thì tổng hiệu suất biến đổi sẽ là 0,9 0,9 0,9 0,9 = 0,59049 và hiệu suất cung cấp điện - 0,33 0,59049 = 0. 1.948.617.
Xem xét rằng công suất của máy biến áp được chọn có tính đến tải tối đa vào buổi sáng và buổi tối, hiệu suất trung bình thực của máy biến áp thấp hơn 0,9, do đó, hiệu suất cung cấp điện thực tế là dưới 0,125. Và điều này là không tính đến dòng rò dòng điện phản ứngsóng hài và những thú vui khác.
Các nghiên cứu được thực hiện bởi K.V. Yalovega tại các nhà máy luyện kim đã chỉ ra rằng trên trục của máy làm việc, chúng ta có dạng năng lượng hữu ích chỉ khoảng 2,4% năng lượng cung cấp cho trục của máy phát điện tại nhà máy điện. Không phải ngẫu nhiên mà hiệu suất của tuabin gió trong nước khi làm việc trên một lưới điện duy nhất chỉ đạt 11%.
Cái thứ hai. Cùng N.V. Yalovega đề nghị lắp đặt cuộn dây kết hợp trực giao trong động cơ xoay chiều không đồng bộ ba pha, trong đó góc dịch chuyển giữa các pha có hai giá trị - 120 và 90 độ. Ông đã chứng minh rằng nếu một nguồn cung cấp điện bốn pha được thông qua, thì việc tạo ra điện có thể giảm từ ba đến bốn lần với cùng một robot hữu ích.
Việc sử dụng rộng rãi các động cơ cảm ứng với cuộn dây trực giao sẽ làm giảm trung bình ba lần phát điện. Điều này là do thực tế là khoảng 70% điện năng được tiêu thụ chính xác bởi động cơ cảm ứng. Do đó, sự lựa chọn của một hệ thống dòng điện ba pha là, đặt nó ở mức độ nhẹ, không tối ưu.
Thứ ba. Vào thời Xô Viết, một hệ thống truyền tải điện trực tiếp có thể đảo ngược đã được xây dựng, kết nối trạm thủy điện Volga và trạm biến áp Mikhailovsky (Donbass) với điện áp 750 kV. Việc thực hành vận hành hệ thống đã cho thấy hiệu quả cao. Người ta đã chứng minh rằng sử dụng dòng điện trực tiếp để truyền tải điện trong khoảng cách xa có lợi thế rõ ràng so với hệ thống dòng điện xoay chiều. Hiệu quả trong các mạch hiện tại trực tiếp có thể đạt 90% trở lên. Không phải vô ích mà các công ty năng lượng của Nhật Bản và Hoa Kỳ đã nhiều lần nỗ lực mua thiết bị cho các trạm biến áp DC.
Do đó, tất cả chúng ta đã trở thành con tin của tình hình hiện tại trong ngành năng lượng. Chúng tôi buộc phải trả tất cả các chi phí vận chuyển và phân phối năng lượng với một nguồn cung cấp điện tập trung. Tình hình là khác nhau khi tạo ra các hệ thống cung cấp điện tự trị. Bản thân người tiêu dùng có thể tự do lựa chọn những gì tốt nhất cho mình, dòng điện xoay chiều hoặc trực tiếp. Giới hạn duy nhất được áp đặt bởi các tải cuối cùng không thể hoạt động trong các mạch DC. Nhưng đây không phải là một vấn đề ngày hôm nay.
Trong gần một trăm năm, công nghệ chuyển đổi đã trải qua những thay đổi đáng kể và nếu 25 năm trước, bộ biến tần và bộ chuyển đổi bán dẫn là đặc quyền của ngành công nghiệp quốc phòng, ngày nay chúng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. Nhiều thiết bị gia dụng có bộ nguồn chuyển đổi có thể hoạt động trong cả mạch AC và DC.
Do đó, khi tạo ra các nguồn điện tự trị, tốt hơn là ưu tiên cho dòng điện trực tiếp. Tuy nhiên, trong trường hợp này, không phải không có vấn đề.
Nếu chúng ta vẽ sơ đồ hoàn chỉnh về nguồn cung cấp điện tự trị bằng biến tần, thì rõ ràng ít nhất ba nút giao sẽ được kết nối tuần tự trong mạch giữa nguồn và người tiêu dùng. Mỗi lần chuyển đổi, điện áp rơi sẽ vào khoảng 1,5 V, tổng điện áp rơi ít nhất là 4,5 V. Cộng với các tổn thất còn lại.
Do đó, khi tạo nguồn năng lượng tự trị bằng bộ biến tần, việc sử dụng máy phát điện áp thấp 14, 28 V là không thực tế. Nên ưu tiên cho các máy phát có điện áp đầu ra 230 V, là tiêu chuẩn cho các mạng gia đình. Và nếu có thể chuyển nguồn điện của thiết bị sang dòng điện trực tiếp, tốt hơn là không nên bỏ qua nó.
Chúng tôi đi đến kết luận này trong khi phát triển các nguồn cung cấp điện tự trị. Nó sẽ rất thú vị để tìm hiểu ý kiến khác. Có thể họ sẽ thay đổi hoàn toàn không chỉ quan điểm của chúng tôi về vấn đề hiện tại.
CÓ. Duyunov. A.B. Pajankov. S.I. Levachkov
Xem thêm tại electro-vi.tomathouse.com
: