Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Перейти к полной версии этой страницы на форумах сайта Электрик: Про высокое напряжение
Форумы сайта ЭЛЕКТРИК > Теория > Вопросы по теории электротехники


ScorpionXXX
Хотелось бы узнать какие преимущества дает повышение напряжение в сети. Ну допустим от города к городу может идти от 6 до 110 и выше Кв. Дело только в падение напряжение в проводах или еще есть причины?
И какой ток идет по проводам между одной подстанции и другой. Ну допустим с АЭС идет питанет 110Кв на один понижающий трансформатор 1100.4 нагрузка на которого состовляет 600А. Значит такой же ток идет из АЭС по проводам до подстанции? Как же тогда АЭС питающие целые регионы?
Заранее спасибо.
VELZEVUL
Смысл увеличения напряжения заключается как раз в уменьшении тока (обратнопропорционально)
Евгений
Цитата(ScorpionXXX)
Хотелось бы узнать какие преимущества дает повышение напряжение в сети.


Мощность не трансформируется. Если электрочайник потребляет киловатт, то (упрощенно) после всех трансформаций от генератора электростанции он заберет этот же киловатт. А так как мощность (упрощенно) это ток умноженный на напряжение, то при повышении питающего напряжения снижается ток. А когда ток маленький, уменьшаются потери. Есть еще преимущества, но не смогу я наверное доступно рассказать про дальние передачи, поэтому грузить не стану.

Цитата
Ну допустим от города к городу может идти от 6 до 110 и выше Кв.


Есть такое глубоко приблизительное правило: напряжение передачи в киловольтах примерно равно длине в километрах. Так что передачи между городами редко будут на напряжении менее 35 кВ.

Цитата
И какой ток идет по проводам между одной подстанции и другой.


Везде по-разному. Ну вот смотрю ОИК - одна из двух ВЛ-110 кВ, питающих одну из подстанций населенного пункта в 120 тыс. населения в данный момент 69 А.

Цитата
Ну допустим с АЭС идет питанет 110Кв  на один понижающий  трансформатор 1100.4 нагрузка на которого состовляет 600А. Значит такой же ток идет из АЭС по проводам до подстанции?


Как правило такой глубокий ввод не делается. Сомневаюсь даже, что существует трансформатор 110/0,4. Но если нужно питать нагрузку в 600 А по 0,4, то по очень грубым прикидкам на 110 кВ будет передаваться 2,5 А.
ScorpionXXX
Я вообще немного не допонимаю теорию. Объясните пожалуйста. Дак чем больше напряжение тем меньше ток? А как же закон ома? А какже лампочка расчитанная на мощиность 60Вт и напряжение 24В сгорает если вкрутить ее на 220, ведь ток будет больше и убьет ее.
Мои коллеги считают чем больше напряжение тем меньше ток и все время исходят из этого. Но ведь ели я возьмусь за 12в, то мне ничего не будет, если за 220в ударит током а если за 10Кв, то из меня будет пепел. Ведь прохождение по мне тока увеличивается с увеличением напряжение, а с трансформаторами иное дело.
Или я что-то путаю?
Евгений
Когда 60-Ваттную лампочку 24 В включаешь на 220, через ее нить действительно протечет ток выше расчетного, который эту спираль сожгет. При этом мощность лампочки будет не 60 Вт, а выше (лень считать). Тут надо понять, что такое трансформатор. Транс это такое устройство, которое передает мощность. Сколько со вторичной обмотки забирают, столько на первичную обмотку должно прийти. Если на вторичке транса 110/10 мы подключим 60 Вт, то с первичной тоже 60 Вт будет забираться. Но ток равен (упрощенно) мощности поделенной на напряжение. Поэтому 60 Вт на высокой стороне это в 11 раз меньший ток, чем на низкой.
В общем противоречия с законом Ома нет, просто не надо путать нагрузку и трансформатор.
Да. Не умею объяснять. Если не поймешь - пиши, попробую еще.
Коллеги помогайте, кто "на пальцах" умеет объяснять такие вещи?
gomed12
Вот такую картинку нарисовал, токи из расчета 10А/кв мм

Видно, для передачи мощности 1000 кВт при напряжении 380 В необходимо суммарное сечение 250 кв.мм, а при напряжении 10кВ -всего 15 кв. мм, а при 110 кВ необходимо сечение 1,5 кв.мм .
Лёха
Основная формула: Мощность = напряжение*ток, отсюда ток=мощность/напряжение.
Чтобы не рассказывать про станции, подстанции, линии и пр. , попробую рассказать на простом примере.
Возьмите дома чайник. Допустим мощностью 2000 Вт. Возьмите удлинитель. Если подключить удлинитель в розетку, чайник в удлинитель, то в удлинителе потечёт ток = 2000/(220*1,4) = 6.5 А, в чайнике соответственно тоже потечёт ток 6,5 А.
Теперь, если к розетке сначала подключить трансформатор, повышающий напряжение с 220 до 1000 В, далее тот же удлинитель, в конце удлинителя поставить трансформатор, понижающий с 1000 до 220 В, к которому подключить чайник. Что теперь получится. В чайнике течёт ток= 2000/(220*1,4) = 6.5 А (мощность чайника осталась та же, напряжение, к которому он подключен осталось то же, и ток остался такой же, как и был). А вот в удлинителе будет протекать ток = 2000/(1000*1,4)=1,4 А. То есть напряжение на удлинителе подняли примерно в пять раз, мощность, передаваемая по удлинителю осталась такая же, поэтому ток в нём упал прмерно в 5 раз.
Собствено, по аналогии, если ваша АЭС пощностью 2 Гига Ватт будет передавать мощность при напряжении 0,4 КВ по удлинителям, то ток в этих удлинителях будет достигать 3 000 000 Ампер. Представьте, какое сечение должно быть у этих удлинителей. А если поднять напряжение до 500 000 Вольт, то ток будет примерно 2 500 А...
doro
Вообще-то, вопрос даже не из вузовского курса общей электротехники, а из школьного курса физики. Троечка, небось, была? Поскольку всю систему взаимодействия между током, магнитным потоком, индукцией и напряжением в формате форума объяснить трудно, приведем аналогию из механики. Больше сила - больше ускорение или скорость? не всегда так. Используем рычаг. В простейшем виде - лом, в более сложном - домкрат. Конец лома двигаем с небольшими усилиями и большой скоростью (относительно, конечно), груз с помощью этого же лома движется куда медленнее, но масса его может быть куда больше, чем если его двигать невооруженными руками. Ну. а далее - подъем автомобиля с помощью домкрата. Вот и здесь: напряжение - сила, ток - скорость или ускорение, сопротивление - масса груза, мощность - и в электротехнике, и в механике мощность. А рычаг - разница в витках обмоток трансформатора.
ScorpionXXX
Ладно. Всем спасибо за разьяснения.
SergAn
Лёха писал

Цитата
Допустим мощностью 2000 Вт. Возьмите удлинитель. Если подключить удлинитель в розетку, чайник в удлинитель, то в удлинителе потечёт ток = 2000/(220*1,4) = 6.5 А, в чайнике соответственно тоже потечёт ток 6,5 А.


Вопрос не по теме: что это за коэф. 1,4 в формуле I=P/U ?
Лёха
Цитата
что это за коэф. 1,4 в формуле I=P/U ?

Квадратный корень из двух...
"Влад"ик"
Г-н «Vip». Думаю, г-н "SergAn" знает, что 1,4 – это квадратный корень из двух. Уверен, что вопрос был: «а при чем здесь квадратный корень из двух?» В общем-то, все просто: Ваш пример правилен во всем, кроме расчетов. Ну нет в формуле I=P/U никаких коэффициентов. Было бы трехфазное напряжение, был бы квадратный корень из трех.
Лёха
Цитата
Ну нет в формуле I=P/U никаких коэффициентов.

Ещё как есть... Просто не многие про них знают...
"Влад"ик"
Да что Вы говорите? Так расскажите, просветите, будьте так любезны. Только про cos и к.п.д. – не надо: считаем, нагрузка активная, к.п.д. 100%.
"Влад"ик"
P.S. Прошу прощения, забыл. Про токи Фуко и про скин-эффект тоже, не надо. Хотя для высокого напряжения это, быть может и актуально, но для 2кВт и 220В – не очень.
Roman D
Цитата(ScorpionXXX)
Дак чем больше напряжение тем меньше ток? А как же закон ома??


Так никто и не объяснил... icon_biggrin.gif И про рычаги, и про удлиннители, и про корень из двух. И почему закон Ома не действует.

Попробую заехать с другого конца. icon_biggrin.gif

Провод может пропустить через себя ток не более определенного - из-за того, что обладает внутренним сопротивлением и на этом сопротивлении в соответствии с законом Кулона будет выделяться тепло. Чем больше ток, тем больше - пока провод не расплавится.

На бытовом уровне потери энергии на нагревание проводов обычно незаметны. А если взять уровень повыше, то что получится?
Берем провод с удельным сопротивлением 1/1000 ома на метр. В масштабах квартиры пару тысячных - мелочь, можно пренебречь. А на километр - уже 1 ом. Через 24 км сопротивление проводов будет равно сопротивлению чайника icon_biggrin.gif .
Другими словами, потери на нагревание проводов пропорциональны квадрату тока.

Сопротивление провода не зависит от напряжения.

Значит, по одному и тому же проводу в соответствии с формулой P=U*I (или P=U*U/R) при большем напряжении можно передать бОльшую мощность при равном токе. Причем при удвоении напряжения допустимая мощность вырастет вчетверо и тэ дэ - почти по квадратичному закону. Я говорю "почти", поскольку тут начинают вступать в силу другие законы электротехники.

Для повышения переменного напряжения хитроумный Никола Тесла придумал устройство под названием "трансформатор". В нем напряжение повышается, а ток пропорционально понижается. А мощность остается прежней.
Если напряжение увеличить в сто раз, ток уменьшится в сто. Потери на нагрев провода - в 10000. Значит, можно взять провода потоньше icon_biggrin.gif

А корень из двух действительно не при чем.
Roman D
Цитата(ScorpionXXX)
Дак чем больше напряжение тем меньше ток? А как же закон ома??


Так никто и не объяснил... icon_biggrin.gif И про рычаги, и про удлиннители, и про корень из двух. И почему закон Ома не действует.

Попробую заехать с другого конца. icon_biggrin.gif

Провод может пропустить через себя ток не более определенного - из-за того, что обладает внутренним сопротивлением и на этом сопротивлении в соответствии с законом Кулона будет выделяться тепло. Чем больше ток, тем больше - пока провод не расплавится.

На бытовом уровне потери энергии на нагревание проводов обычно незаметны. А если взять уровень повыше, то что получится?
Берем провод с удельным сопротивлением 1/1000 ома на метр. В масштабах квартиры пару тысячных - мелочь, можно пренебречь. А на километр - уже 1 ом. Через 24 км сопротивление проводов будет равно сопротивлению чайника icon_biggrin.gif .
Другими словами, потери на нагревание проводов пропорциональны квадрату тока.

Сопротивление провода не зависит от напряжения.

Значит, по одному и тому же проводу в соответствии с формулой P=U*I (или P=U*U/R) при большем напряжении можно передать бОльшую мощность при равном токе. Причем при удвоении напряжения допустимая мощность вырастет вчетверо и тэ дэ - почти по квадратичному закону. Я говорю "почти", поскольку тут начинают вступать в силу другие законы электротехники.

Для повышения переменного напряжения хитроумный Никола Тесла придумал устройство под названием "трансформатор". В нем напряжение повышается, а ток пропорционально понижается. А мощность остается прежней.
Если напряжение увеличить в сто раз, ток уменьшится в сто. Потери на нагрев провода - в 10000. Значит, можно взять провода потоньше icon_biggrin.gif

А корень из двух действительно не при чем.
Игоррр
Матчасть, ещё на заре электрэнергетики было доказано, что для передачи электроэнергии на большие расстояния с малым напряжением на земле недостаточно металла для изготовления проводов. В целях же опять же экономии Доливо-Добровольский разработал трехфазную систему, а не от делать нечего!
Лёха
Цитата
Да что Вы говорите? Так расскажите, просветите, будьте так любезны. Только про cos и к.п.д. – не надо: считаем, нагрузка активная, к.п.д. 100%.

Если бы нагрузка была бы не активная, или КПД был бы меньше 100%, то надо было бы не делить на какое-то число большее единицы (понижая тем самым потребляемый ток), а делить на число, меньшее единицы (повышая тем самым потребляемый ток). Так что КПД и соs по определению не могут сделать так, чтобы в знаменателе стоял корень из двух...
Теперь рассказываю, откуда я взял корень из двух в знаменателе. Далеко не всем даётся это понять. Понимание этого происходит с годами. Тут всё так происходит следующим образом... .. В общем, балбес я просто, попутал это дело вот и всё... Привык всё по высоковольтному (по трёхфазке) считать, где корень из трёх используется... А сюда чё та не подумав корень из двух взял и засунул...
ЗЫ: но суть примера от этого не поменялась...
ScorpionXXX
Никто мне не может дать ссылку на литературу (желательно в электронном виде, что-бы не пришлось заказывать где-нибудь). Хочу поподробнее ознакомиться с этим.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
   Rambler's Top100      
Электрик © 2002-2008 Oleg Kuznetsov     
  Русская версия IP.Board © 2001-2025 IPS, Inc.