kategorier: Interessante fakta, Kontroversielle spørgsmål
Antal visninger: 36356
Kommentarer til artiklen: 5
Fremtiden for jævnstrømssystemer?
I begyndelsen af det tyvende århundrede var der hårde debatter mellem specialister om fordele og ulemper ved at bruge direkte og vekselstrømskredsløb til strømforsyning. Det skete så, at tre-fase AC-kredsløb foretrækkes. Industrialister, der beregner mængden af kapitalomkostninger til oprettelse af strømforsyningssystemer, har valgt, synes det, at være den mest optimale mulighed.
Den afgørende rolle i tilstedeværelsen af trefasede AC-net blev spillet af enkelheden ved at opnå drejningsmoment med et minimum antal faser. Mod likestrøm blev sådanne argumenter fremført som motorernes høje omkostninger og lave pålidelighed, kompleksiteten i energikonvertering. Men det var dengang. Hvad nu? Den praktiske erfaring, der er opnået gennem mange års udvikling af elektrisk kraftindustri, giver efter min mening ødelæggende resultater.
Den første. Fra kurset teoretiske fundamenter inden for elektroteknik Det er kendt, at for at overføre maksimal effekt til en belastning i vekselstrømskredsløb, skal betingelsen med ens kildemodstand til linjemodstand og belastningsmodstand være opfyldt. Det følger heraf, at den teoretisk opnåelige effektivitet for AC-kredsløb er 33%.
Praktiske kraftordninger til reduktion af energitransmissionstab involverer et vist antal spændingskonverteringer. I det mindste er det ikke mindre end fem transformationer, der hver bruger sin egen transformer. Hvis vi tager effektiviteten af hver optimalt belastet transformer lig med 0,9, vil den samlede transformationseffektivitet være 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 = 0,59049, og strømforsyningseffektiviteten - 0,33 0,59049 = 0. 1.948.617.
I betragtning af at transformernes effekt vælges under hensyntagen til belastningerne om morgenen og aftenen for belastningerne, er deres reelle gennemsnitlige vægtede virkningsgrad af transformatorerne lavere end 0,9, derfor er den reelle strømforsyningseffektivitet lavere end 0,195. Og dette er uden at tage hensyn til lækagestrømme, reaktive strømmeharmoniske og andre lækkerier.
Undersøgelser foretaget af K.V. Yalovega ved metallurgiske anlæg har vist, at vi på arbejdsmaskinens skaft kun har i form af nyttig energi omkring 2,4% af den energi, der leveres til generatorens skaft ved kraftværket. Det er ikke tilfældigt, at effektiviteten af indenlandske vindmøller, når man arbejder på et enkelt kraftnet næppe når 11%.
Den anden. Den samme N.V. Yalovega foreslog at installere ortogonale kombinerede viklinger i trefasede asynkron AC-motorer, hvor skiftevinklen mellem faserne har to værdier - 120 og 90 grader. Han beviste, at hvis der blev vedtaget en firefaset strømforsyning, kunne elproduktionen reduceres med tre til fire gange med den samme nyttige robot.
Den udbredte anvendelse af induktionsmotorer med ortogonale viklinger reducerer produktionen af elektricitet i gennemsnit tre gange. Dette skyldes det faktum, at omkring 70% af elektriciteten forbruges nøjagtigt af induktionsmotorer. Således var valget af et trefaset nuværende system mildt sagt ikke optimalt.
Den tredje. I sovjettiden blev der bygget et reversibelt jævnstrømstransmissionssystem, der forbinder Volga-vandkraftværket og Mikhailovsky-stationen (Donbass) med en spænding på 750 kV. Praksisen med at betjene systemet har vist sin høje effektivitet. Det er bevist, at brug af jævnstrøm til transmission af elektricitet over lange afstande har klare fordele i forhold til et vekselstrømssystem. Effektiviteten i jævnstrømskredsløb kan nå 90% eller mere. Det er ikke forgæves, at energiselskaberne i Japan og De Forenede Stater gentagne gange har forsøgt at købe udstyr til DC-stationer.
Således blev vi alle gidsler af den aktuelle situation i energisektoren. Vi er tvunget til at betale alle omkostningerne ved transport og distribution af energi med en centraliseret strømforsyning. Situationen er anderledes, når man opretter autonome strømforsyningssystemer. Forbrugeren selv kan vælge, hvad der er bedst for ham, vekselstrøm eller jævnstrøm. Den eneste begrænsning pålægges af endelige belastninger, der ikke kan arbejde i jævnstrømskredsløb. Men dette er ikke et problem i dag.
I næsten hundrede år har konverteringsteknologien gennemgået betydelige ændringer, og hvis for 25 år siden invertere og halvlederkonvertere var privilegiet for forsvarsindustrien, bruges de i dag i industrien og hverdagen. Mange husholdningsapparater har strømforsyninger, der kan bruges i både vekselstrøm og jævnstrømskredsløb.
Derfor, når man opretter autonome strømkilder, er det bedre at foretrække jævnstrøm. I dette tilfælde dog ikke uden problemer.
Hvis vi tegner et komplet skema med autonom strømforsyning ved hjælp af en vekselretter, bliver det klart, at mindst tre pn-knudepunkter vil være sekventielt forbundet i kredsløbet mellem kilden og forbrugeren. Ved hver overgang vil spændingsfaldet være ca. 1,5 V, det samlede spændingsfald vil være mindst 4,5 V. Plus de resterende tab.
Derfor, når man opretter autonome energikilder ved hjælp af invertere, er brugen af lavspændingsgeneratorer 14, 28 V upraktisk. Generatorer med en standard udgangsspænding på 230 V. bør foretrækkes.
Vi kom til denne konklusion, mens vi udviklede autonome energikilder. Det ville være interessant at lære andre meninger. Det er muligt, at de ikke kun ændrer vores synspunkter på det eksisterende problem radikalt.
JA. Duyunov. A.B. Pizhankov. SI Levachkov
Se også på elektrohomepro.com
: