SONEL - удобно, точно, надежно!
Наша библиотека
Теоретические основы электротехники

§ 2.28. Передача энергии по линии передач

Главная // .. // § 2.28. Передача энергии по линии передач

§ 2.28. Передача энергии по линии передач.

Рис. 2.32

Схема линии передачи электрической энергии изображена на рис. 2.32, где U1 - напряжение генератора в начале линии; U2 - напряжение на нагрузке в конце линии; Rл - сопротивление проводников линии; R2 - сопротивление нагрузки.

Напряжение U1 = Uab (рис. 2.32) направлено противоположно ЭДС Е. Объясняется это тем, что напряжение имеет направление от точки с более высоким потенциалом к точке с более низким, тогда как ЭДС направлена от точки с более низким потенциалом к точке с более высоким, т. е. стрелка внутри источника ЭДС указывает направление возрастания потенциала внутри источника.

При передаче больших мощностей (например, нескольких десятков мегаватт) в реальных линиях передач КПД η = 0,94 ÷ 0,99, а напряжение U2 лишь на несколько процентов меньше U1. Ясно, что каждый процент повышения КПД при передаче больших мощностеи имеет существенное экономическое значение.

Рис. 2.33

Характер изменения мощности в начале линии P1, мощности в нагрузке Р2, КПД и напряжения на нагрузке U2 в функции от тока по линии при U1 = const, Rл = const иллюстрируется кривыми рис. 2.33, а. По оси абсцисс на этом рисунке отложен ток I, по оси ординат - Р1, Р2, U2, η.

Максимальное значение тока Imax = U1/Rл имеет место при коротком замыкании нагрузки. Кривые построены по уравнениям

          (2.45)

Если по линии передачи с сопротивлением Rл и сопротивлением нагрузки R2 должна быть передана мощность

P2 = I2R2,          (а)

то КПД передачи тем выше, чем выше напряжение U1 в начале линии.

Пример 27. Вывести формулу, показывающую, как при заданных Р2 и Rл КПД зависит от напряжения в начале линии.

Решение. Из(а) определим R2 = P2/I2. Так как I = U1/(Rл + R2), то

Сопротивление          (б)

Решим уравнение (б) относительно R2 [знак минус в формуле (в) перед корнем отброшен, так как он соответствует правой части кривой Р2 = f(I) с меньшим η]:

Сопротивление          (в)

Таким образом,

          (г)

На рис. 2.33, б изображена зависимость , построенная по формуле (г). Из рисунка видно, что η возрастает с увеличением U1.