Даёшь постоянный ток! Опции

[Михайло]

У постоянного тока есть недостаток - он не преобразуется на трансформаторах. Это значит, что например из =220 кВ нельзя получить =110 кВ дешевым способом. Высокие напряжения необходимы для снижения электрических потерь при транспортировке. Низкие напряжения нужны потребителям.

От постоянного тока нельзя также запитать асинхронный двигатель, который характеризуется дешевизной и низкой стоимостью эксплуатации.

[Dashout]

Я имел в виду федеральную магистраль постоянного тока высокого напраяжения, распределение - как постоянный так и переменный.
То что касается потерь, то с одной стороны - понятно, а с другой стороны - ничего не понятно.
Прикладываю график - с 1990 года (плановое хозяйство) резко возросли и потери, и коэффициент трансформации.

Дальнейшие планы энергетиков не радуют ни по запросам на инвестиции, ни по предполагаемым ценам на э/энергию.

Потом, я не собираюсь брать на себя технические вопросы. Есть специалисты, Вы, научные подразделения.
Здесь я хотел бы обсудить не детали, а актуальность логики перехода на постоянный ток применительно к РФ, сегодня и завтра.

У постоянного тока есть недостаток - он не преобразуется на трансформаторах. Это значит, что например из =220 кВ нельзя получить =110 кВ дешевым способом.

Добавлю, насколько я понял из литературы, внедрение силовой электроники решает эти проблемы, или нет?

Сообщение отредактировал Dashout - 23.3.2009, 11:26

[knes]

для нашей родины, применение +- невозможно (для ЛЭП, преобразователи дорогие). слишком большие расстояния, причём растянутые посуточно. а электростанции весьма инерционны. наша родина единственная в мире, которая применяет термин "бассеин электроэнергии", но не признаёт , этот термин, официальным.

Сообщение отредактировал knes - 13.3.2009, 22:05

[Гость_Гость_*]

При определенной длине линии (приблизительно 800 км) постоянный ток становится выгоднее для дальних электропередач. Но на данный момент существует много минусов. Во-первых - это инерционность управляющих структур. Существует огромное множество разработок для повышения пропускной способности (помимо ПТ), но на них никто не обращает внимания. Допустим, компактные линии были разработаны еще лет 30 назад, но эти разработки начинают использовать только сейчас. При этом во всем мире пользуются ншими конструкциями (Бразилия, Китай). По ПТ у нас существует целый институт (НИИПТ), но он скоро уже загнется, тк у нас в стране науку никто не финансирует.
Во-вторых длинные передачи ПТ плохи тем, что по всей длине этой линии будет происходить отбор мощности, а это стоит пока что больших денег, тк требует большого количества преобразователей. На данный момент в мире существует только одна такая линия.
Я считаю,что ПТ ток - это будущее для дальних линий электропередач, но это какое-то очень отдаленное будущее, учитывая положение в нашей стране.

[Dashout]

На мой взгляд, в экономике России (по аналогии с глобальным финансовым) надулся огромный "энергетический" пузырь. Цена на эл.энергию существенно завышена, более того, существующее положение монопольного перекладывания затрат на экономику (население) закреплено рядом законодательных и нормативных актов на многие годы вперед.
Проблемной является вся технологическая цепочка - поставка и качество топлива (уголь), транспорт топлива, производства электроэнергии, распределение электроэнергии. Как Вы знаете, это как раз те области, которых не коснулось законодательство по энергосбережению - его действия направлены исключительно на потребителей.
Финансовый, а затем и предстоящий экономический кризис может стать катализатором преобразований для всей энерготехнологической цепочки. Повод понятен, дорогая энергия для развивающейся экономики будет служить дополнительным барьером стабилизации социального напряжения.

Мне кажется, отправной точкой развития модернизационного сценария может стать функция транспорта и распределения энергии. Почему? рациональная организация исполнения этой функции может рыночными
инструментами приблизительно в 2 раза снизить стоимость электроэнергии. Не просто снизить, а удерживать этот стоимостной уровень.
Такой вариант может быть, если допустить возможность свободного перетока эл.энергии по воображаемому федеральному энергопроводу в разрезе часовых поясов и пиковой нагрузки.
На первый взгляд, генерация и передача ПТ идеально подходит.
Не могу согласиться с тезисом дороговизны преобразователей. Относительно чего считать! Неоднократно встречал в технической литературе утверждение, что ППТ дорогое удовольствие - но детальных расчетов не видел. Такое впечатление, что авторы повторяют друг друга.
Возможно в узком смысле это так, но интегральный эффект должен быть положительным.
Почему? Есть два субъекта: группа производителей эл.энергии и федеральный энергоканал ПТ, беспеченный свободным перетоком мощности. Группа производителей ЭЭ может производить ее по трем режимам: зеленый (оптимальная загрузка), желтый (полупиковая), красный (пиковая). Себестоимость красного режима в 2 раза выше зеленого.
Федеральный канал берет ЭЭ по цене зеленого режима (так как он имеет возможность компенсации ЭЭ от поставщиков других часовых поясов). Добавляет свою норму прибыли (фиксированную) и передает нижние распределительные сети (Затратные желтый и красный производитель может оставить себе).
Источником покрытия затрат на преобразование является, а) норма прибыли от увеличенного объема продаж; б) дополнительный объем энергии, высвобожденной из статьи "потери в сети" (не утверждаю, но по некоторым данным, эта сумма около 25 млрд.долларов США). Совершенно точно, что в настоящее время этот показатель в 2 раза выше международных.
Экономический эффект гарантированно будет положительным, но не в пользу частных энергогенерирующих компаний - в пользу населения, экономики.
Далее, автор этой темы совершенно прав - электроника будет дешеветь. Это фундаментальное условие развития научно-технического прогресса (не буду приводить, и так много места занял).
Вопрос к техническим специалистам: есть ли принципиальные (фундаментальные) противоречия в организации такого энергоканала?

P.S. Добавлю по линиям постоянного тока у РЖД. Это проблема оптимизации всей энерготехнологической цепочки. Утверждение о эффективности сетей переменного тока на ЖД неоднозначно, например, Италия считает по другому. Переменный ток позволяет увеличить мощность, чтобы перевозить больше грузов (например, Экибастузский уголь с зольностью 42%). С ума сойти, тратить таким трудом полученную энергию на перевозку грязи из Казахстана. Наверное, на неровных участках трассы нужен переменный ток, а так... Вопрос решится очень быстро, если государство перестанет дотировать ЖД, а направит эти деньги в развитие новой промышленности.

Сообщение отредактировал Dashout - 14.3.2009, 22:40

[Гость_Гость_Dashout_*_*]

Половина ржд уже на переменке. Переход остальной части стОит хороших ДЕНЕГ!
Сколько стоит новый электропоезд в лимонах? Сколько их надо для Московского узла? А замена тяговых подстанций? замена изоляции? обучение персонала?
Снижение энергии в 2 раза - развод. Реальный выигрыш при переводе на переменный ток - процентов 15 в течение 15 лет.

Уважаемый, читай внимательно. Я как раз и говорю о преимуществе постоянного тока.

[Гость_Гость_Павел_*_*]

Про переменку на РЖД: - полностью провальный проект! Почитайте спец.литературу! На практике оказалось как раз всё хуже - потери выше на 10-15%, а то и больше, чем на постоянке 3 кВ. Изначально была идея, за счёт более высокого напряжения в контактной сети (25кВ) сократить потери в линии передачи и съэкономить на подстанциях и проводах, но на практике всё оказалось полной лажей! Логичнее было-бы просто повысить напряжение постоянки, скажем до 6-12 кВ. Про большое отчуждение линий электропередач на постоянке - тоже ложь! Всё с точностью наоборот! Отчуждение в 3-4 раза меньше, чем на переменке, а в случае прокладки свервысоковольтного кабеля - равно вообще нулю! Кстати, свервысоковольтных кабельных линий электропередач переменного тока вообще не существует, поскольку это невозможно в принципе по причине огромных технологических трудностей с изоляцией и огромными электродинамическими (емкостными и др.) потерями. Про асинхронные двигатели- тоже во многом надуманная проблема! За десятилетия коллекторно-щёточный узел стал настолько отработан, что достиг практически совершенства. Например, по статистике, отказы подвижного состава в метрополитене по причине неисправности коллектора в электромоторе составляют менее 0,5% от общего числа отказов других устройств и механизмов! Более -того, на практике асинхронники горят горазо чаще, чем коллекторные двигатели при прочих равных условиях эксплуатации, поскольку оптимальная работа классического трёхфазного асинхронника достигается только в очень узком диапазоне нагрузок/оборотов и напряжений, т.е. в идеальных условиях эксплуатации. На практике всё гораздо хуже, чем в теории и всякие перекосы фаз, искажения питающего напряжения, нарушения нулевых последовательностей, перегруз, недогруз и др. вызывают огромные потери, перегрев обмоток статора, перегрев ротора. Выход из строя моторов в некоторых случаях происходит просто пачками! Конечно применение частотного преобразователя практически снимает эту прблему, но тогда спрашивается а зачем переменка??? Кстати на заре электротехники великий Тесла говорил, что наиболее оптимально использование четырехфазного (двухфазного) переменного тока, но человек по причине великой жадности своей, решив сэкономить один провод внедрил трёхфазный ток, породив тем самым такую кучу проблемм, что до сих пор человечество не в полной мере осознало то, что оно крупно облажалось! Сейчас силовая электроника шагнула настолько далеко, что преобразование больших, даже огромных мощностей с одного напряжения в другое не составляет особых проблемм. Если будет принято политическое решение о переводе на постоянный ток, то сверхвысокая стоимость высоковольтных преобразователей упадёт в сотни раз по причине их массового производства. В общем, если трезво посмотреть на обстоятельства, то можно сказать однозначно: в период становления и развития электроэнергетики альтернативы переменке не было! Единственное упущение - это принятие трёхфазного тока вместо четырёхфазного. Сейчас, с развитием силовой электроники переменка (в любом виде) становится анахронизмом.

[Dashout]

Павел, спасибо за развернутый ответ.
Чтобы не загружать форум, создал отдельную тему "К исследованию существующего уровня качества энергосистемы РФ", где в виде отдельного информационного материала выложил свою записку руководству ИНП РАН по ситуации.
http://www.electrik.org/forum/index.php?showtopic=13082
Дальнейшее обсуждение хотелось бы продолжать в этой теме.

Сообщение отредактировал Dashout - 23.3.2009, 15:25

[AlexPetrov]

Dashout, о какой загрузке форума речь? Может всё же вставим текст письма сюда?

[Dashout]

AlexPetrov, отредактировал свое предыдущее сообщение и вставил ссылку

записку руководству ИНП РАН по ситуации.

Отдал на свою голову - получил задание прорабатывать тему дальше...

1. Откорректировал шапку (вернее, первое сообщение),
в теме "К исследованию существующего уровня качества энергосистемы РФ, дополнение к теме" Даешь постоянный ток". Межотраслевой взгляд" http://www.electrik.org/forum/index.php?sh...amp;#entry84907
просьба посмотреть.
2. Ваше мнение профессионалов - энергетиков крайне важно!

[Dashout]

На второй странице есть интересный вопрос

Позавчера привёз наш "сервисник" труп вентилятора с бонеты (в с/маркетах такая ванна с -18 грд. внутри) снять крыльчатку и подобрать аналог.
Двигатель оказался, как кулер на компе, безколлекторный ДПТ с электронным коммутатором на 230 В и мощностью 10 (!) Вт!
Получается, что немцам он дорстаётся дешевле, чем АД, которые миллиардами выпускаются и продаются (пост. магнит, мост, пара транзисторов, д.Холла против профильного электротех. железа и обмотки (самой работы)).
Замечаю, что для АД всё большее применение находят ПЧ или Softstarter - ы (станки, пром. насосы, лифты), а в "бытовухе" почти все движки коллекторные (пылесосы, кофемолки и др.), хотя они дорогие только из-за своего принципа (коллектор и щётки).

Один вариант - движок+выпрямитель дешевле, далее, зная немецкую бережливость, может это как-то связано с энергосбережением, реактивной мощностью?

[Dashout]

Уважаемые специалисты, не ругаетесь, пытаюсь разобраться, объясните "на пальцах" про реактивную мощность..
Что учитываем:
S = корень квадратный (A в квадрате + P в квадрате)
A = S*cos(фи)
P = S*sin(фи)
где фи - угол смещения тока относительно напряжения
Косинус фи - отношение активной мощности к реактивной (возможно?, равен коэффициенту мощности Кр)
Что имеем:
Допустим, потребитель берет (покупает) на свои шины некую мощность W для нужд совершения работы например 10 Квт. Предполагается, что для этого ему потребуется 10 кВт. активной мощности (А = 10 квт, КПД двигателя не учитываем.) Однако, купить он должен А + Р или он не оплачивает реактивную мощность Р?
(Целый день читал и разбирал на форуме тему «реактивная мощность» - снимаю шляпу - боюсь копировать какие-либо определения и формулы расчета реактивной мощности, либо гармоник, для меня главное, что она больше 0).
Что получается:
Что получается если он оплачивает реактивную мощность - потребитель покупает не продукт "активную мощность", а право на ее использование с условием оплаты реактивной мощности, это так? В книге «Измерение мощности» Минин 1965 полная мощность S названа «кажущейся» мощностью (правда, это определение дано в скобках.
Если это так, то вспоминается плановая экономика, когда в нагрузку к апельсинам давали гантели!
А что получается при постоянном токе?
В приведенном выше примере уважаемого (Flash @ 26.12.2006, 10:20), в сети переменного тока сделана вставка постоянного тока нулевой длины и задействован двигатель постоянного тока.
Сколько мощности S потребитель тогда должен купить при сопоставимых условиях (10 квт.)?
От ответа на эти вопросы идет ряд причинно-следственных связей.

[Михайло]

(Модераторам: Рекомендую данный топик вывести в отдельную тему)

Про реактивную мощность.

Некоторые виды нагрузок (двигатели, трансформаторы, катушки, конденсаторы, и т.д.) требуют так называемую "реактивную энергию", например, в двигателе она требуется для создания э/м поля в воздушном зазоре между статором и ротором. Реактивная энергия не складывается с активной ("полезной") энергией, а "гипотенузируется" . Величина реактивной энергии не поддается закону сохранения энергии, а значит является математической абстракцией. Реально в проводах протекает полный ток и передается полная мощность S - по этим величинам определяется сечение провода и мощность трансформатора, выбирается защитная аппаратура и т.д. За обзывание полной мощности "кажущейся" нужно книжку наказать сжиганием на костре или четвертованием
Реактивную энергию потребляет потребитель, а не сеть сбагривает ее потребителю. Идеальная сеть поддерживает свое напряжение U неизменным при любой подключенной нагрузке. А нагрузка сети (потребитель) полностью определяет потребляемый ток I, в т.ч. амплитуду, искажения синусоиды и фазовый сдвиг относительно напряжения U. Следовательно, коммерческие расчеты нужно вести по полной мощности S. Электропотребитель сам определяет величины P и Q, и сеть в этом определении никак не участвует.

При таком подходе: при низком cos фи своей установки потребитель будет заинтересован в компенсации реактивной энергии за свой счет. Или приобретать установку с большим cos фи.


Для справки: Полная мощность измеряется в кВА, активная - в кВт, реактивная - в кВАр.

[Dashout]

Уважаемый Михайло,
С моей стороны было бы в лучшем случае необдумано спорить в этом форуме по теории электротехники.
Я хотел с Вашей помощью получить цифры по приведенному выше примеру. Эти цифры (по видимому) помогут нам дать ответ на вопрос, почему немцы в этой установке использовали ПТ.
Если Вас не затруднит, конечно.
1 вариант. Сколько кВА полной мощности возьмет потребитель для выполнения работы 10 кВт (за некоторый период времени) из линии переменного тока 50 гц 220 в, косинус фи двигателя (например) 0,85
2 вариант. Те же условия сети, но перед двигателем потребитель ставит вставку постоянного тока нулевой длины и ту же работу выполняет двигателем постоянного тока (предполагается, что данные двигателя соответствуют намеченной к выполнению работе). Недостающие данные вводить в сопоставимом режиме.
Ответ:
1 вариант = *** кВа
2 вариант = *** кВа
Заранее благодарен

P.S. добавлю, для наглядности прошу перевести затраты потребителя в рубли

Сообщение отредактировал Dashout - 27.3.2009, 11:29

[Dashout]

Уважаемый Roman_D, спасибо за ответ и пример. Особенно важно получить непредвзятое мнение по техническим вопросам от специалиста!
Уважаемый Михайло. Не торопитесь жечь книги! Абстрактным является уравнение S = корень квадратный (A в квадрате + P в квадрате), так как, используя Ваше же выражение, величина Р – это математическая абстракция. Поэтому, Минин (автор книги «Измерение мощности») и ввел определение S – полная мощность (мнимая). Если величина Р «не поддается закону сохранения энергии», заметьте, фундаментальному закону, то нужно понять природу ее происхождения не с методологической (здесь все в порядке), а с логической точки зрения.
Пробуем:
Основная функция электрической энергии – возможность трансформации в другие виды энергии (механическую, тепловую и т.д.). Сеть переменного тока связана с приемниками переменного тока (потребителями энергии) непреложным условием – качество энергии. Это значит, что трансформировать получаемую из сети энергию в полезную работу приемники переменного тока могут исключительно лишь ту часть 9от всей величины), которая соответствует определенным фиксированным качественным характеристикам (ГОСТ). В электротехнике такая потенциально полезная для использования энергия для приемников переменного тока называется активной мощностью А. Подразумевается, что 1 вт. активной мощности эквивалентен 1 вт. механической мощности (Где-то читал, но не уверен что это так). Активная мощность – это количественная характеристика обращаемой энергии.
При транспорте и использовании энергии (при сохранении ее объема в целом) возникают негативные воздействия, которые приводят к качественным изменениям некоторой части энергии. К сформированным величинам и инициирующим факторам можно отнести, например, реактивная мощность, фазовый сдвиг, нарушение высших гармоник, возможно, другие изменения.
Частный случай воздействия качества на количество описан в зависимости (не в уравнении!!!)
S = корень квадратный (A в квадрате + P в квадрате);
Если Р стремится к max, А будет стремиться к min и наоборот;
Величина Р – это качественная характеристика;
Величина Р не имела бы под собой ни какой смысловой нагрузки, если бы не требовала выполнения над собой некоторой работы (осуществления затрат, в т.ч. и энергии) на возвращение к установленному качественному состоянию (в формат А), либо ее ликвидации.
Назовем потенциальную мощность с искаженными (по различным условиям) характеристиками Ри, тогда активная мощность (под фиксированные качественные характеристики) Аф без всякого квадратного корня будет равна разнице между полной мощностью и Ри (мощности с искаженными характеристиками);
Отсюда, S = Aф + Pи;
На самом деле, S полная, с точки зрения потребителя это мнимая величина, так как он может продуктивно использовать исключительно Аф.
Выше отмечалось, что необходимость преобразования Ри в Аф требует совершения некоторой работы и затрат. В настоящее время это предлагается сделать а) потребителю энергии; б) непосредственно сетям; В любом случае, указанные процессы требуют затрат, что в свою очередь ведет к удорожанию энергии (затраты закладываются в структуру образования цены - тарифы), повышению капиталоемкости обслуживающих процессов как сетей, так и потребителей.
Если отойти от врожденных стереотипов связанных с использованием переменного тока, то при передаче постоянного тока величина Ри отсутствует, логично было бы задействовать постоянный ток не только на магистральных линиях, но и в распределительных сетях.
Прошу поправить, но не с точки зрения существующих методик, а сточки зрения логики...

Сообщение отредактировал Dashout - 28.3.2009, 14:41

[Dashout]

Roman_D,
Согласен, но исходную величину (характеристику) на генераторе ТЭС мы имеем Вт (МВт), а не ВА

Добавлю
С точки зрения экономики мы имеем в энергобалансе (грубо):
1. Выработка эл.энергии;
2. Потребление эл.энергии;
3. Потери

Для справки, энергоемкость отечественной экономики существенно выше (в разы) соответствующих показателей развитых стран.

[Гость_Гость_Павел_*_*]

1. 2-х и 4-х фазный ток это одно и тоже и минимальное кол-во проводов, нужных для передачи равно 4 (с нейтралью 5). Для трасформации нужно всего навсего 2 обычных однофазных трасформатора. Поскольку магнитные системы этих трансов не связаны, то им пофигу всякие перекосы и множество прочих болезней, которыми болеют классические трёхфазники. Можно конечно, в случае с 3-х фазным током поставить 3 отдельных однофазных трансформатора, но это уже не выгодно экономически, да и с технической точки зрения не лучшее решение. Минимальное кол-во обмоток, как на генераторе, так и на эл. двигателе равно двум. Тесла это прекрасно знал и говорил об этом, но людям захотелось иметь 3 провода, а не 4, так вот стех пор в 3-х проводах и заблудились.
2. Про железные дороги: очень много полезной информации есть тут: http://www.css-rzd.ru/zdm/ Это специализированный журнал в котором широко освещаются все технические решения, проблемы, новшества и др. Если коротко про переменку на РЖД, то дополнительные потери складываются из следующих составляющих: 1. Понижающий трансформатор и выпрямитель для питания эл. двигателей, поскольку они всё те-же коллекторные. 2. Отсутствие возможности рекуперации энергии при торможении. 3. определённые тех. сложности в организации питания котактной сети, поскольку там можно применить только однофазное напряжение, а у нас всё электроснабжение 3-фазное, да и переменные токи в рельсах вызывают определённые потери. То, что понижающий транс весит 10 тон не является большой проблемой, поскольку этот вес ничтожен в сравнении с весом всего состава.
3. Про реактивные токи всех видов на постоянке можно вообще забыть, как страшный сон. Там присутствуют только омические потери в проводах и ничего более, да и сечение провода используется на 100%, что особенно актуально при передаче больших токов. Потери в линиях постоянного тока не зависят от характера нагрузки и любой потребитель для линии является всегда 100% активной нагрузкой. Устоичивость линий ПТ очень велика сама по себе, без применения доп. усилий для обеспечения их стабильности и эффективности.
4. Инверторы (преобразователи) бывают, как тиристорные, так и транзисторные. На очень большие мощности до сих пор используют только тиристорные, хотя по мере совершенствования элементной базы верхний предел мощностей для транзисторных преобразователей постоянно растёт и уже сейчас составляет десятки мегаватт, хотя по моему мнению потенциал классического тиристора в "среднем" секторе мощностей (сотни киловатт - еденицы мегаватт) далеко не исчерпан и при хорошей схемотехнике может составить серьёзную конкуренцию IGBT транзисторам.
5. Электродвигатели маленькой мощности (десятки ватт), построенные по принципу компьютерного вентилятора имеют копеечную стоимость, малый вес, простоту конструкции и очень высокий КПД - до 70-80% против 30-40% у двигателей переменного тока той-же мощности. Кстати в современной бытовой технике всё реже и реже встречаются асинхронные двигатели - везде коллекторные и вентильные, как вентилятор в компе. Если-бы с асинхронниками всё было так хорошо, то наверно бы производители их применяли, да и в промышленном секторе средних и больших мощностей всё больше и больше внедряют новые виды электропривода (вентильные, вентильно-индукторные, на постоянных магнитах и другие типы), поскольку классический асинхронник себя исчерпал, а на все новые виды привода деобходимы преобразователи, которым нужен постоянный ток, да и классический асинхронник без преобразователя частоты использовать становится дурным тоном. (как автомобиль без гидроусилителя руля, автоматической коробки, кондиционера, электропривода стёкол с зеркалами и с карбюратором под капотом вместо инжектора) ну в общем спрашивается, ЗАЧЕМ мучиться со всякими реактивками, косинусами и прочими геммороями переменного тока, если всё нахрен выпрямляется и преобразуется??? Получается какой-то бред, фактически почти всё в быту и многое на производстве и так потребляет постоянный ток (или может потреблять) и это всё пытаются заставить потреблять его так, чтобы питающая сеть "не заметила", что нагрузка живёт на постоянном токе, т.е. имеет в своём составе выпрямитель, который искажает синусоиду потребляемого тока и вносит искажения, которые вызывают потери в линиях и трасформаторах и даже могут приводить к неустойчивости сетей, резонансам и др. Не проще-ли просто всё запитать постоянным током?
6. Развитие альтернативной энергетики (ветряки, малые ГЭС, волновые и прочие) электростанции в большинстве случаев подразумевают производство электроэнергии постоянного тока или переменного с ненормируемыми параметрами по частоте с последующим выпрямлением, что вынуждает ставить дополнительные преобразователи для соответствия с принятыми нормами электроснабжения и согласования с сетью (в случае отдачи энергии о общую сеть) ...... далее всё сново выпрямляется и потребляется

[mic61]

Ну, давайте и я свои пять копеек вставлю.
Не так уж и выгодна передача энергии на постоянном токе. Учитывая, что потери активной энергии обратно пропорциональны напряжению передачи, большие мощности выгодно передавать на высоком напряжении (хоть переменный ток, хоть постоянный.) Прикинем. Чтобы передать, скажем 10 МВт по ЛЭП на напряжении, скажем 220 кВ, необходимо:
Переменный, трехфазный ток Iном = 10000/(1,73*220) = 26 А
Постоянный ток Iном = 10000/220 = 45 А
При одинаковой плотности тока, скажем экономической, 1 А/кв.мм, для:
Переменного тока (три провода)
S = 26/1 = 26 кв.мм
Sсум = 3 * 26 = 78 кв.мм
Постоянного тока (два провода)
Sсум = 2 * 45 = 90 кв.мм
Понятно, что при переменном трехфазном ток в фазах будет несколько больше (пресловутая реактивная энергия, и эффект вытеснения.) Но уже понятно, что особого выигрыша в материале проводов не будет (если не применять сверхпроводимые линии электропередач.)
Далее.
То, что уже говорилось об основных потребителях эл.энергии – мощных двигателях. Асинхронник намного проще двигателя постоянного тока (ДПТ). А все его недостатки (большие пусковые токи, сложности регулировки мощности на валу) легко, по теперешним временам (таки да, силовая электроника шагнула сильно), устраняются использованием частотных преобразователей. А есть еще синхронники, которые не уступают ДПТ по механическим характеристикам (и по сложности, правда, тоже.)
А сложности преобразования постоянного тока низкого напряжения в высокое напряжение (и обратно?) Ведь все равно нужны трансформаторы достаточной мощности (об этом уже писалось в этой теме), хоть и более высокочастотные (если брать принцип импульсных БП.)
А сложности коммутации постоянного тока высокого (и не очень высокого) напряжения?
Железнодорожники это отлично знают, и могут сравнить габариты вакуумника 10 кВ в ЗРУ переменки, и быстородействующие выключатели 3,3 кВ постоянки.
А сложности с реализацией измерения и защиты постоянного тока высокого напряжения (аналоги трансформаторов тока и напряжения переменки?)
Тем не менее ВЛ постоянки давно существуют – одна из первых в Союзе - ВЛ «Волгоград-Донбасс – 800 кВ».
Сверхочевидное преимущество (для чего и стрились эти ВЛ) – в возможности включения длинных линий без проверки синхронизма между удаленными частями Системы. Но это уже другая тема.
Т.е. я бы изменил название темы на, примерно, такую "Даешь постоянный ток на сверхпроводимых линиях".

[Dmitry_G]

Сверхочевидное преимущество (для чего и стрились эти ВЛ) – в возможности включения длинных линий без проверки синхронизма между удаленными частями Системы. Но это уже другая тема.
Т.е. я бы изменил название темы на, примерно, такую "Даешь постоянный ток на сверхпроводимых линиях".

Ладно, что-нибудь и я ляпну.
Строить линии на переменном токе 50Гц большой протяженности сложно еще и потому,что это ограничивается такими свойствами как возникновение на определенных участках значительных падений напряжений из-за соразмености длины волны и длины линии (плохо помню, но что-то изучали, были 1-2 лекции по "длинным линиям"). Это как в радиосвязи-четьверть-волновые, полуволновые антенны, стоячие и бегушие волны. Честно не помню этот курс, простите за корявые формулировки.Кто по-моложе, наверное помнят что-то по теме.
В Союзе вообще была "гигантомания". Необходимы ли вообще длинные линии?

[mic61]

Ну, в общем-то волновых процессов (чего-нибудь типа стоячей волны) даже на самых длинных линиях проявится не может потому, что длина волны при частоте 50 Гц равна примерно 6000 км. Даже четверть волновой отрезок - это 1500 км.
А вот длинные линии проектировались и строились не только из-за гигантомании Союза. Идея была покрывать пиковые нагрузки (по времени - утро/день), источниками из других часовых поясов ("из ночи"). Вот такой "ночной дозор" получается...

Сообщение отредактировал mic61 - 29.3.2009, 21:02