Kazakistan'daki Powerline Ekibastuz – Kokshetau, dünyadaki en yüksek çalışma iletim voltajına sahip olup, 1 megavolt'un üzerinde çalışıyor. Neden bu şekilde enerji vermeyi seçtiler?

DÜZENLE:

Daha yüksek voltaj iletim için daha ince tel kullanılabileceği anlamına geliyorsa, gelişmiş dünyanın geri kalanı neden bu kadar yüksek aktarımda çalışmıyor?

Enerji hatları tasarımı, birçok kararın yer aldığı karmaşık bir konudur.

Powerline Ekibastuz – Kokshetau, 1985'te biten nispeten yeni bir yapı. Biri 500 kV ile sürülen Moskova'ya doğru, diğeri sökülmüş, iki tane daha ortaya çıktı.

Aynı zamanda inşa edilen büyük bir elektrik santraline bağlanır.

Nispeten boş bir alanda uzun bir mesafe kat eder.

Sovyet nüfuz alanındaki az nüfuslu alanlarda elektrik dağıtımı fikrinin prototip projesi olduğu varsayılabilir.

Bir elektrik sağlayıcısını 1MV güç hattı inşa etmek için ne etkiler?

• Büyük bir elektrik santrali inşa edin (sık sık gerçekleşmez)

• Nüfus yoğunluğu düşük bir bölgede (yapı hakkında şikayet eden çok fazla insan yok)

• Bir dağıtım ağına sahip olmama (sadece sözde 2. dünyada oluyor)

• Başka bir yerde güce ihtiyaç var (Ekibastus Tesisi 4GW, elektrik hattı 5 GVA)

Basitçe söylemek gerekirse, 1MV güç hattına ihtiyaç duyan herkes, 1MV hatları inşa etmek ekonomik olarak mümkün olmadan önce başka bir şey inşa etti. 1MV için tasarlanmasına rağmen bu hattın Moskova şubesinin 500 kV'da çalıştığını görmek bununla ilgili bir şey söylüyor.

Yani, bir 1MV güç hattı tekrar inşa edilirse, ilk önce Arjantin veya Brezilya'da olabilir. Ancak sadece elektriğin çoğunun başka yerlerde ihtiyaç duyulduğu yerlerde büyük santraller inşa etmeye karar verdiler.

Ayrıca, o zamandan bu yana 20 yıl içinde santral teknolojisinde çok şey değişti. Daha küçük bitkiler daha uygulanabilir, güneş ve rüzgar teknolojileri yerini buluyor. Bugün, Kokshetau gibi bir kasaba orta büyüklükte bir bitki alacak ve yapılacaktı. Artık elektriği taşımak için mega projelere ihtiyaç duyulmuyor.

Elektrik hattının 5 yıllık bir planın tuhaflığı olduğunu düşünüyorum. Eğer öyleyse, etki alanının kırsal kesimleri için büyük bir güç dağıtım sisteminin başlangıcı olması gerekiyordu. Ancak daha fazlası inşa edilmeden önce sistem çöktü.

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

Güç hattının gerçekten uzun olduğunu varsayıyorum, bu yüzden daha yüksek voltaj kullanmak daha ince tel kullanılabileceği anlamına geliyor. AC'nin mevcut savaşları kazanmasının ana nedenlerinden biri budur - o zaman DC voltajını arttırmak / azaltmak için kolay bir yol yoktu.

Temelde iki faktör var. Voltaj yükseldikçe akım azalır ve kayıplar azalır ve bu da daha ince kablolara izin verir. Öte yandan voltaj yükseldikçe her yerde daha iyi yalıtım gereklidir - direkler daha yüksek olmalıdır (böylece toprağa deşarj olmaz), kablolar arasındaki mesafe daha büyük olmalı ve trafodaki transformatörlerde çok daha iyi yalıtım gereklidir. satır sonu. Bu nedenle voltajı yükseltmek iletim kayıplarını ve kablo kesitini azaltır, ancak yüksek voltajın kendisinde birçok soruna neden olur. Bu yüzden gerçek kullanılan voltaj bir sistemdir - sistemin üretilebilmesi ve çalıştırılabilmesi için ısı olarak çok fazla enerji kaybetmeyecek kadar yüksek ve çok yüksek olmamalıdır.

Bu birkaç yıl sonra geliyor, ancak durum değişti:

Şimdi Hindistan'da 1200 kV hat ve Çin'de 1100 kV hat var. Her iki durumda da, uzak (genellikle hidroelektrik) enerji santrallerinden Şangay gibi büyük şehirlere güç iletmek için kullanılırlar, özellikle hidroelektrik en iyi şekilde inşa edildikleri ve şehirlerden çok uzakta olabilecek yerlerde bulunur. Gerekirse diğer enerji santralleri şehirlere daha yakın inşa edilebilir, ancak genellikle kirlilik nedeniyle veya Ekibastuz örneğinde olduğu gibi daha uzağa yerleştirilebilirler; santral çok büyük bir kömür rezervinin yanında. Büyük nükleer enerji santralleri de benzer şekilde nüfus merkezlerinden uzağa yerleştirilir.

HVDC'den rekabet altında olsa bile, çok yüksek AC'nin inşa edilmelerini garanti eden bazı pratik avantajları vardır. Bu Ekibastuz-Kokshetau hattı, kârın geri dönüşünü sayarsanız, belki de bir parça başarısız oldu, çünkü sadece bir kısmı 1150 kV'de çalıştı, şimdi hepsi 500 kV'da çalışıyor, ancak ilginç bir bilimsel başarı oldu ...

Eğer konuştuğumuz konuya dikkat ederse, neden böyle bir voltaj olduğunu anlamak basittir.

Bir cevap

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

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

Voltajı artırarak daha da kötüleştik mi?

$I^2\times R$

• İlk olarak, kablonun doğası gereği elektronların akışına direnç gösterdiği anlamına gelir. elektronları bir denge durumunda olmayı severler ve yeni girenler tarafından itilmeyi sevmezler
• $I$$F$

Bunu düşündüğünüzde, harcanan gücün ikinci dereceden olması şaşırtıcı değildir. Çok büyük bir kablonuz varsa, dağıtılan gücün doğrusal olması mantıklı olacaktır. Gelen her elektron için sabit bir fiyat ödersiniz. Daha küçük bir kabloda, kablo doymuş hale gelir ve yeni elektronu kabul etme kapasitesi azalır.

Hepsini bir araya koy

Tüm bunları söyledikten sonra, saf akıl yürütmenin hatasının ne olduğu oldukça açıktır: toprak ile kablonun ilk ekstremitesi arasındaki voltajı kullanıyorduk. ancak mantıklı olan tek miktar kablonun uç noktalarındaki voltajdır.

Bununla ilgili başka bir görüş, bir voltajdan her bahsettiğinizde, sadece sahip olduğu Volt miktarını değil, aynı zamanda atıfta bulunduğu 2 noktayı da bilmeniz gerektiğidir. Bunlar tanımın bir parçasıdır. Kendi başına, 10 Voltluk bir gerilimin fiziksel bir anlamı yoktur. A noktası ile B noktası arasında 10 Voltluk bir gerilimin tersine bir anlamı vardır.

Soruna geri dönersek, toprak ile kablonun 1. ucu arasındaki voltajı artırarak, aynı miktarda enerjiyi başka birine iletmek için daha düşük bir yoğunluğa ihtiyacımız var, bu akımı alacak ve toprak seviyesi voltajında ​​tüketecek .

Sonuç

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

Bunu görmenin eşdeğer bir yolu , merkez ile tüketici arasında daha düşük bir voltaj düşüşü indükleyeceğidir .

Sınır, özel ekipmana sahip olmanız gerektiğidir. Bir uçta gerilim çok yüksekse, havanın elektronu itilir ve elektriksel deşarj ("plazma" olarak da bilinir) oluşturulur.