На второй странице есть интересный вопрос

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

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.

(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.

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

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...

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.

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

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".

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?

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...

Это понятно-о пекерекрытии пиковых нагрузок и дефиците мощности, разность нагрузок по часовым поясам. Но все же изучали УЗЕЛ ТОКОВ и УЗЕЛ НАПРЯЖЕНИЙ что то такое.. убей-не помню.

Гость_Павел, спасибо за ответ, буду обдумывать - много нужной и полезной информации.
mic61, спасибо, но название темы я бы оставил прежним и вот почему:
Преимущество передач ПТ не мы на этом форуме открыли. достаточно посмотреть в Интернете, вот например, базовая статья ОАО «НИИПТ», г. Санкт-Петербург ПЕРЕДАЧА ПОСТОЯННОГО ТОКА Перспективы применения, http://www.news.elteh.ru/arh/2007/46/06.php
Есть программа развития до 2020 года, вот ее схема

там уже учтено строительство в РФ порядка 9000 км этих сетей, но
1) когда-то это еще будет. Сами знаете опыт проведения ФЦП в России. Объявили, нашумели, разделили и забыли. К окончанию срока напишут, что мешало. В этой теме ребята упоминали программу по развитию силовой электроники. Вспомните Национальную инновационную систему! Что это такое? Где она? Кто видел эти миллиарды?
2) Речь идет о модификации существующей сети, без радикального изменения уровня качества всей энерготехнологической цепочки.
Я писал выше, что кризис может стать катализатором радикальных изменений. Поэтому, я полностью согласен с высказываниями за концептуальный переход на постоянный ток.

to all,
Часто встречается выражение экономическая плотность тока,
Вот и уважаемый mic61 сослался на эту характеристику.
У кого есть под рукой - дайте плз ссылку и текст точного определения, что такое экономическая плотность тока. Сам экономист, но не понимаю, как могла в электротехнике появиться фиксированная величина (характеристика) с экономической терминологией.

Jэк - экономическая плотность тока, А/мм2, это плотность тока при выбранном сечении проводов фаз линии электропередачи, соответствующая минимуму приведенных затрат.


Где
b - часть удельных капитальных вложений, пропорциональная сечению провода, руб/(км.мм2);
рн - нормативный коэффициент экономической эффективности;
aэ - ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт линии в относительных единицах, 1/год;
бета - стоимость потерь электроэнергии, руб/(кВт.ч);
r - удельное сопротивление материала провода, Ом.мм2/м;
t (тау)- время наибольших потерь, ч.


А в остальном согласен с mic61. Очень исчерпывающе.

Уважаемый hysteresis,
простите за бестолковость. Есть ли какая-либо корреляция между экономической плотностью тока и пропускной способностью ЛЭП

переменного тока?
постоянного тока?

да, загрузите, плз, картинку большего размера - не могу разобраться, что в знаменателе

Ну, да, есть.
В ПУЭ начиная с п. 1.3.25.

Картинки нет большего размера
Давайте я попробую в строчку. ОК?
Jэк= кор.квад. b х (Pн+аз)/3 х бета х ро х тау.

И еще сейчас в учебнике формулу откопал:
Jэк = кор.квад. (1000 х р х в)/(3 х ро х тау х с)

где
р-отчисление от капиталовложений;
в-коэффициент при слагаемом капиталовложений, зависящий от сечения провода;
ро-удельное сопротивление материала провода;
с-затраты на потери энергии
тау - время максимальных потерь энергии, ч.

В принципе тож самое только сбоку

да, спасибо, понял. К сожалению, у меня по понятной причине нет ПУЭ, если не трудно, скиньте их в файл или процитируйте.
от себя могу сказать, что ПУЭ это не Евангелие. Отраслевой документ, обязательный к исполнению и безусловно отражающий отраслевые интересы.
вот вопросы навскидку
1. Стоимость алюминия в 2007 году - 2400 USD/тн, в 2009 - 1400 USD/тн. - что стало со значением "экономической плотности тока"? ЛЭП - это капитальное сооружение, как можно к оценке его эффективности применять текущие цены?
2. В экономике все измерения относительны, т.е. что-то сравнивается с чем-то. Приведенная формула отражает какие потери? только линейные проводника? а другие?
3. При изучении литературы по ЛЭП неоднократно встречал ссылки на возможность ЛЭП постоянного тока пропускать в 6-8 раз больше мощности при одном и том же сечении линий или я путаю что-то... Какое ограничение снимается именно на постоянном токе?
3. насколько я помню из прочитанного (возможно что-то напутал), в расчете ЛЭП существуют и другие ограничения, например, ограничение на "пробой" (в связи с провисанием проводника). Как это учитывается в формуле? Речь уже идет не просто о сечении проводника, а о его конструкции, способности сопротивлению механическим нагрузкам.
4. Существуют и другие качественные характеристики, связанные с, не просто с сечением проводника, а с уровнем качества его исполнения (способ навивки алюминиевых жил, прочность сердечника, уровень сопротивления коррозии и др.).
хотя все это можно вставить в стоимость проводника..., мне кажется, все это настолько расплывчато... может для курсового проекта пойдет..., но чтобы в ПУЭ...


это учебник какого года? новейшей рыночной экономики?

Еще добавлю, поправлю сам себя:
Я не против конкретно этой формулы - каждая точка зрения имеет право на существование.
Я против того, когда относительные оценки принимаются за абсолютные.

ПУЭ лежит здесь, в папке "Документы". Скачайте.

Да. Но Ветхий Завет был написан для народа Израилева, помните: "Слушай народ Израилев..." Евангелие, первоначально тоже имело ограниченное хождение, если бы не призыв: "Идите и научите..." Но, это так ... в сторону.

Я думаю, так же как при строительстве дорог, мостов и т.п.

Видите ли, на первоначальном этапе проектирования, выбор по экономической плотности тока, в целом ничего не значит. Вы выбрали сечение по экономической плотности, потом проверяете по падению напряжения и т.п. Выбор по экономической плотности, это скорее проверка, так сказать, прицеливание. А дальше "кривая" может вас вывести и на большие затраты.

Простите, но мы сейчас выбираем провод, не так ли? Опоры, изоляторы и тп. мы будем выбирать под провод, а не наоборот.

Для этого существуют ГОСТы,ТУ, готовые таблицы. Вам, как проектировщику не стоит заморачиваться о способах навивки и прочности сердечника. Ибо, каждый ответит за себя.

Справочник инженера-электрика сельхозпроизводства. 1999г. Информагротех.

Уважаемый hysteresis,
честное слово, читаю и улыбаюсь. Улыбаюсь по доброму...
Я уже добавил в свой текст, повторю еще раз:
Я не против конкретно этой формулы - каждая точка зрения имеет право на существование (тем более, что уровень ее значимости Вы сами оценили).
Я против того, когда относительные оценки принимаются за абсолютные.

Вы об этой цитате


Экономическая плотность приведена как пример.
Но тут с какой стороны не поверни, 45А больше 26А
Соотвественно, два провода бОльшего сечения, подведут под бОльшую стоимость всей магистрали, чем три провода, в три раза меньшего сечения. Длина пролета, стрела провеса, ветровые характеристики...

Уважаемый hysteresis, как я и предполагал, формулировка "Экономическая плотность тока" характеристика достаточно условная. Заставили вы меня листать литературу
Привожу длинные цитаты из учебника для студентов вузов, обучающихся по направлению «Энергетика н энергомашиностроение»
Электрические системы, Электричесие сети. А.В.Венников, А.В. Строева (1998 г.) стр. 393

§ 11.2. ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ И ЖИЛ КАБЕЛЕЙ ПО МЕТОДУ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ПЛОТНОСТИ ТОКА
Общие положения
Экономическая эффективность сооружения и эксплуатации электроэнергетической системы в целом в значительной степени зависит от рационального построения электрических сетей. Как уже отмечалось в предыдущей главе (см. $ 10.4), в элементах электрических сетей теряется до 15% поступающей в сеть электроэнергии, причем основная часть этих потерь — это потери, связанные с наличием активных сопротивлений у линий и трансформаторов, т.е. потери на нагрев проводов ВЛ, жил кабелей и обмоток трансформаторов. Доля потерь на нагрев в линиях составляет примерно 70% от суммарных потерь и в количественном выражении на уровне конца 1995 г. эта цифра соответствовала примерно 50 млрд. кВт'Ч.
(спорное постановочное утверждение, Dashout)
Понятно, что наиболее радикальным способом снижения этой доли общих потерь могло бы явиться уменьшение активных сопротивлений проводов и жил кабелей. Если не рассматривать в качестве средства такого уменьшения глубокое охлаждение токоведущих элементов вплоть до их перехода в сверхпроводящее состояние, то при обычных температурах и использовании алюминия или меди возможность снижения активного сопротивления связана лишь с увеличением сечения проводов и жил кабелей. С другой стороны, увеличение сечений связано с ростом стоимости линий электропередачи (см. § 10.2). Таким образом, в качестве конкурирующих выступают два фактора:
— экономия затрат на компенсацию потерь мощности и электроэнергии на нагрев проводов и жил кабелей;
— увеличение капиталовложений на сооружение линии.
Поскольку эти два фактора при вариации сечения имеют противоположные тенденции изменения, можно предположить, что функция приведенных затрат, куда входят эти компоненты, имеет минимум при некотором сечении, которое и следует считать экономически целесообразным. Эти соображения и легли в основу разработанных методов выбора сечений проводов и жил кабелей, которые будут рассмотрены далее.
Однако, как и любая технико-экономическая задача, задача выбора сечений должна решаться с учетом существующих технических ограничений. Число таких ограничений и их состав могут быть различны для линий разных номинальных напряжений. Поэтому их рассмотрению мы посвятим отдельные параграфы.
(далее, установлены 4 допущения, Dashout)
...Выражение (11.20) свидетельствует о том. что значение экономической плотности тока определяется большой совокупностью параметров. Подробный анализ факторов, влияющих на экономическую плотность тока дан в [49].
Этот анализ показывает, во-первых, что многообразие влияющих факторов требует дифференцированного подхода к оценке экономической плотности тока для различных категорий линий, условий их сооружения и эксплуатации. Кроме того, достаточно широкие диапазоны изменения основных влияющих параметров осложняют унификацию значений Jэк. для их последующего использования для выбора сечений проводов и жил кабелей. Тем не менее, такая попытка была сделана и привела к установлению и закреплению в ПУЭ нормированных значений экономической плотности тока, подход к определению которых нам и предстоит сейчас рассмотреть.

[49] 49. Зуев Э.Н. Выбор основных параметров электрических сетей при проектировании. М.. 1988. — 80 с.
конец цитаты

приведенное выше описание природы возникновения алгоритма расчета экономической плотности тока достаточно полно подтверждает мое предположение о субъективном характере вышеназванной оценочной характеристики.

А если еще учесть и сравнить как составляющую потери на "корону" в ЛЭП высокого напряжения ?

Ладно, я отрекаюсь от термина "экономическая" в данном контексте. Я действительно хотел только привести пример в цифрах. Но остальное - это закон Ома, от него не отрекусь .
Да, там у меня еще ошибочка: потери мощности обратно пропорциональны квадрату напряжения.
Посмотрел карту, приведенную уважаемым Dashout'ом, почитал литературу, погуглил. Все же ЛЭП постоянного тока планируют строить для дальней и сверхдальней передачи. Практически, линии межсистемоной связи восточная Сибирь - Центр. А также для, судя по конфигурации, повышения надежности энергоснабжения московского региона (помним Чагино!), Питерского региона (вторая столица), и региона Сочи (олимпиада?) Я не прав?
Ну, с моей точки зрения, избыточной надежности не бывает, но о тенденции перехода на постоянный ток говорить, видимо, рано.
Кстати, линия Волгоград-Донбасс работает, только на напряжении +- 200 кВ.

mic61,
посмотри пожалуйста, что за тарифы планируются (вернее будут). Программа - то принята и осуществляется.

это в ценах 2005 года, т.е. без учета инфляции (13%).
Кто их вытянет, такие цены? Нанотехнологии? Инвесторы вкладывают деньги - откуда возврат? Ответ один - тарифы. Им до лампочки вопросы эффективности при фиксированных ценах!
Как может затратная российская энергетика быть представлена высокодоходными акционерными обществами? - чуть не "голубые фишки". Ну это же абсурд! затраты г.у.т./кв.час как в отсталых странах, а дивиденды лучше чем в Америке.
На мой взгляд, переход на постоянный ток может остановить эту шарманку.

да, наверное Вы правы

Это поможет сдвинуть с мертвой точки любой проект + сокращение бюрократического аппарата..

Уважаемый Dmitry_G,
нет, извиняюсь, это адресовано уважаемому Roman_D.
я видел, как Вы в параллельной теме (что-то по соответствию косинуса фи коэффициенту мощности) сделали классный пример, спорить против которого бесполезно.
Нельзя ли по потребителю энергии (постоянный, переменный) сделать такой же пример, привязав, например, к бесколлекторному двигателю. Вы уже приводили этот пример - он достаточно яркий, но без количественных характеристик.
Мне это нужно для подраздела "потребление".

Вот попался где-то сборник
ОСНОВЫ СОВРЕМЕННОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Курс лекций для менеджеров энергетических компаний
Под общей редакцией чл.-корр. РАН Е. В. Аметистова
Учебное электронное издание
Москва Издательство МЭИ 2004
удобный формат chm, можно скачать
http://rapidshare.com/files/215769129/__10...7___1085__.html
19,2 Мб
в лекции 11 "ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И ВСТАВКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА" достаточно полно изложены плюсы и минусы ППТ. приведен большой обзор проектируемых и действующих (2004) линий по миру

Roman_D,
по эксперименту: зная Вашу тщательность и непредвзятость, было бы классно получить результаты такого эксперимента.

по ЖД: да..!, надо переварить...

Roman_D,
да нет, на такие жертвы идти конечно не стоит

То, что ДПТ сложнее конструктивно и есть ограничение по питающему напряжению в 1,5 КВ правда, а вот про обслуживание и габариты - неправда. За свою жизнь побывал на разных заводах и повидал кучу движков ПТ, которые работают десятилениями ( с 40-50-х годов) и уж поверте на слово - никто их никак не обслуживает и сгоревших "сверхнадёжных" по своей простоте асинхронников с посиневшими от перегрева роторами, убитыми подшипниками и т.д. тоже видал немало. Габариты двигателя при заданной мощности определяются в первую очередь частотой вращения и если сравнить 2 асинхронника на 10кВт с частотой вращения 750об. и 3000об., то разница будет значительна. Кстати про сложность: она бывает разная - конструктивная и технологическая, так вот, не смотря на более сложную конструкцию ДПТ в производстве значительно проще и дешевле, поскольку его конструкция позволяет практически полностью автоматизировать всё производство, в т.ч. и намотку роторов, а вот автоматизировать намотку статора в асинхроннике - очень непростая задача даже сейчас, вот и мотают на большинстве заводов практически в ручную, с небольшими подручными приспособлениями. Оглянитесь вокруг - ДПТ везде вогруг нас, посчитайте сколько их у вас в доме (дрель, болгарка, пылесос, фен, электробритва, кофемолка, блендер, мясорубка стиралка и пр. электроинструменты) Если посчитать все выпущенные ДПТ, то их кол-во многократно превзойдёт кол-во асинхронников, неуж-то они такие все плохие и устаревшие? Правда-ли, что вы за ними всё время ухаживаете и постоянно обслуживаете? Ещё про напряжение: А часто-ли применяется напряжение выше 1,5 кВ? Кстати в электровозе стоит не один эл.двигатель, а много (от 4 до 12) и никто не мешает их включить последовательно, что собственно и делается. Так что многие проблеммы у ДПТ более надуманны, чем реальны, а вот их достоинства вполне очевидны. Кстати коллектор в ДПТ является ничем иным, как механическим инвертором напряжения и его КПД (у хороших моторов) значительно превосходит КПД всех ныне достигнутых современной техникой полупроводниковых преобразователей. Коллекторный узел у приличных моторов достиг такой степени совершенства (нужные материалы, оптимизация конструкции, моделирование процессов при проектировании и т.д.), что вероятность выхода мотора из строя по его причине меньше, чем вероятность разрушения подшипников и многие серьёзные производители дают на него пожизненную гарантию на весь срок эксплуатации и без замены щёток.

С ума сойти - два года спустя мой манифест подхватили, да не где нибудь, а в ИНП РАН.

Особенно интересно, что я каким-то способом умудрился упоминуть в манифесте большую часть последовавшей дискуссии (за явным исключением ЖД).

Уважаемый Евгений Савельевич, с большим удовольствием приму участие в творческом труде на благо родной страны!

Кстати, все в курсе, что один из стратегических проектов Обамы - новая единая система высоковольтных линий ПТ по всем штатам? Отстанем!

Перевести потребительские сети на ПТ - более мудрёная задача, гигантская установленная база как-никак. Но, для начала, можно было бы разработать стандарт (разъём, диапазон напряжений и т. п.) питания электроники постоянным током от ИБП, чтобы не тратить драгоценный заряд батарей на инвертере. Гугль свои гигантские ВЦ питает ПТ.

К дискуссиям:

Реактивная энергия - результат способности реактивных нагрузок (индуктивностей и ёмкостей) накапливать энергию и толкать её обратно в сеть (на тех сегментах фазы переменного тока, когда напряжение питания ниже напряжения, выдаваемого реактивной нагрузкой). Счётчик реактивную энергию не видит - пришла себе и ушла обратно в генератор - а потери накапливаются.

Экономическая плотность тока, как большинство экономических концепций, подлежит неуверенности из-за прогнозирования расходов и цен, но несёт вполне внятный смысл: если потратить больше на провода сегодня, можно сэкономить энергию завтра. Чем дороже (по прогнозам) энергия - тем больше можно себе позволить потратить на её сбережение.

Ещё - был расчёт, что при одинаковом напряжении одинаковая мощность, передаваемая по двум проводам, даёт ток на каждом проводе в полтора раза больше, чем по трём, и суммарное сечение проводов остаётся таким же.

С открытием! Иначе и не могло быть!

Но! Во-первых, пиковое напряжение переменного тока в 1.4 раз больше номинального. Поэтому, постоянный ток можно передавать на большем напряжении при таком же уровне защиты. Во-вторых, реактивные токи отбирают полезную активную мощность.

Феодор, я искренне рад, что Вы вернулись. Вы молодец, что начали эту тему.Я здесь оказался случайно, просто поиском искал информацию по ПТ. Вопрос очень интересный и актуальный. Где бы ты ни работал, приходишь с работы домой (стал населением) и смотришь на квитанцию..., слушаешь жену о размере твоего заработка...
Меня сейчас временно перевели на другую тему (Организация технологической зоны, инициирование деловой активности), но энергетика и этот форум не выходят из головы, глубоко погряз...

У нас пока не закрыт пункт по численному примеру ПТ "на потреблении", но прошу проконсультировать по другому аспекту:

При прохождении эл.тока в проводнике возникает эл.поле - это как бы побочная продукция, негативный эффект. Можем мы негативный эффект перевести в позитивный?
Допустим, использовать это поле для организации некоего полезного транспорта?
Я понимаю, что Вы скажете - нужна очень большая сила тока и расход мощности, но все же.
Если представить, что у нас неограниченные ресурсы как финансовые, так и энергетические. И это: "Партия, дай порулить"
Дело вот в чем. Вводя энергоканал ПТ через всю страну по широте мы в принципе, можем убрать пиковые и полупиковые нагрузки (что безусловно удешевит стоимость эл.энергии).
Остаются еще ночные провалы

Вот белорусская картинка, но в принципе, все везде одинаково.
Надо забрать еще энергию ночных провалов, в этом случае ТЭСы будут работать в номинальном режиме.
Если пофантазировать, можно было бы к энергоканалу прикрутить такой "конденсатор", который бы забирал ночную энергию на полезную работу. Допустим, транзит контейнеров из Китая в Европу по энергоканалу, совмещенному с электромагнитным транспортом (электромагнитной подушкой). Сейчас уже забыл, там есть прогрессивное направление с постоянными магнитами.
Автоматика этого маршрута, по идее, должна работать так, что:
1. Обеспечивать постоянный, необходимый и достаточный энергопотенциал по всему маршруту энергопровода (для экономики);
2. Эл.магнитный транспорт держать на подсосе, т.е. на остаточном резерве. Причем, наличие объема энергии должно быть сопоставлено (синхронизировано) с транспортной скоростью на всем маршруте. Меньше энергии - меньше скорость всех объектов, больше энергии - выше скорость (синхронно) на всем пути. Контейнерам не нужно минутного расписания.

Такой проект может быть явно коммерческим (международным) - нашли бы деньги и на то и другое.
Ну и снимается сразу куча проблем, связанных и не связанных с энергетикой.
Пока желательно понять теоретическую возможность реализации, при каких условиях это возможно?

Кстати мысль в слух про предполагаемые стандарты линий ПТ для быта и пр-ва. Для минимальных затрат на переоборудование и простоты унификации бытовой сети с производственной нужно ввести питание на производстве постоянным напряжением с номинальным значением в 550В с заземлённым нулём т.е. + - 275В относительно земли, которое само-собой получается при выпрямлении 3-х фаз 380В. Чисто для жилого сектора из соображений доп. повышения безопасности возможно имеет смысл ввести номинальное напряжение в 270В с заземлённым нулём т.е. + - 135В. В любом случае, приборы расчитанные на 270В можно будет включить везде. Кстати поражающее действие ПТ при напряжениях до 300В значительно ниже переменки, а после 300 постепенно выравнивается. По началу уже в имеющиеся подстанции, с уже существующими трансформаторами будут ставится качественные выпрямители с фильтрами и хорошим коэффицентом мощности и сеть ПТ будет параллельно сосуществовать с обычной трёхфазкой (как когда-то 127 и 220) и современем, по мере естественной замены оборудования постепенно сойдёт на нет. Уже сейчас подавляющее кол-во бытовых прибборов может прекрасно работать от =270В без какой-либо переделки. Естесствено желательно сделать розетку для ПТ другого стандарта.

Для начала - электрическое поле не побочный эффект, а сама суть электричества. Ты имеешь в виду, что польза извлекаеся от поля, двигающего электроны вдоль проводника, а установление электромагнитного поля между проводами и между проводами и землёй - побочный эффект.

Насколько я понимаю затею про транспорт, это что-то вроде линейного двигателя. Не очень хорошо себе представляю, как сделать простую реализацию, т.к. двигатель требует, чтобы поле двигалось и тянуло его за собой. А поле вокруг проводника что спереди, что сзади - одинаковое. То есть придётся на всём пути делать коммутируемые магниты (как на левитационных трассах), строить двигатель размером в тысячи км.

Следующее наблюдение. Пока энергию из поля не сняли, эффект реактивный: при смене направления тока энергия возвращается в сеть. Но если в поле есть энергоприёмник, он становится активной нагрузкой. Контакт между проводниками необязателен: трансформатор тоже энергию передаёт через поле.

Иными словами, можно не заморачиваться с линейными двигателями, а просто катать ночью составы на электровозах, что мы, кажется, уже делаем.

Что интересно, за пару лет моя идея преобразовалась в схожем направлении: надо делать интегрированные магистрали. В одной конструкции, совместить скоростную железную дорогу, пару автомобильных полос, а под ними ЛЭП ПТ, оптоволокно, нефте- и газопровод. Для начала, соединить Китай с Польшей и гонять грузы со скоростью 200 км/ч. Потом накрыть всю страну треугольной сеткой из таких магистралей шагом в 500 км.

Интересно, осмысленна ли такая идея экономически. С землёй и обслуживанием вроде проще выходит.

Для выравнивания суточных циклов можно заняться разработкой накопителей энергии. Есть интересная книжка про маховики - теоретически, в них можно запасать огромное количество энергии, если решить проблемы с магнитной подвеской в вакууме. Кроме того, под Сергиевым Посадом есть уникальная накопительная гидроэлектростанция между двумя озёрами: ночью качает вверх, днем вниз.

Павел: спасибо за переход в практические вопросы.

Два технических комментария/возражения:

Был тут разговор, что на плюс пыль налипает, поэтому была гипотеза, что сохраняется схема фаза-нуль-земля, причём фаза - минус. На производстве, впрочем, можно сделать четырёхпроводку с дополнительной плюсовой фазой и шторками на розетках.

Мне кажется, что надо ориентироваться не на пиковое напряжение, а всё-таки на номинальное. Соображение такое: да, конденсатор после выпрямителя заряжается до пикового напряжения. Но при росте нагрузки оно постепенно проседает до номинального. Следовательно, можно ожидать, что техника с такой схемой способна работать при неизменном номинальном напряжении питания.

В то же время, резистивные и универсальные нагрузки (ТЭНы, лампочки, пылесосы) просто погорят если настолько задрать напряжение. Может быть имеет смысл сделать стандартной напругу в 250 в - число из последовательности ISO 3, достаточно близко к 240.

Ещё вопрос: насколько стабильным должно быть это напряжение? От этого сильно зависит устройство ИБП. Например, если просто параллельно к нагрузке включить 112 элементов, эти 250 в будут поддерживать заряд. При потере питания, напряжение упадёт до 224 в. Как такое поведение оговорить в стандартах? Другой вариант: батареи подключены через преобразователь, который держит 250. По сути - тот же инвертор, с теми же потерями. Зато все нагрузки расчитаны на более узкий диапазон напряжений.

Роман, а можете в технических деталях описать механизм этой коррозии? Спасибо!

Ну не надо кошмарить всех коррозией, от переменки с её блуждающими токами проблемм не меньше, да и метрополитен с электричками что-то не особенно весь заржавел. Кстати заземлённый ноль подразумевает компенсацию токов относительно земли и отсутствие (ну или почти отсутствие) указанных проблемм с коррозией. Да и про пыль всё полная чепуха. В телевизоре при 25КВ на кинескопе всё работает десятилетиями, а тут 500В (+-275), просто смешно! Про нагрузки, которые якобы сгорят - тоже несогласен. Лампочки накаливания при =270В работают прекрасно и перегорают не чаще, чем обычно (сам пробовал), к тому-же их становится всё меньше именьше, а в энергосберегающих всё равно стоит выпрямитель со сглаживающим кондёром, так, что там выпрямленное напряжение даже побольше. Все, ну или почти все нагревательные приборы имеют терморегулятор и поддерживают среднюю температуру прибора и ни один утюг или плитка не сгорит от минутного включения в сеть 270В. Многие остальные бытовые приборы имеют в своём составе выпрямитель, от зарядки для мобильника до БП ноутбука, компьютера, все телевизоры, приставки, да и вообще очень многое, так что там даже и переделывать ничего ненадо. Более того - эти все приборы часто имеют универсальный вход от 90 до 265В АС, так что опять-же в реальности проблемы надуманы. В этом плане вообще потребителей сильно обманывают, если не сказать жёстче: держат их за полных лохов! Например, зачем ездить по ушам про UPS с идеальным синусоидальным напряжением на выходе для обеспечения качественного электроснабжения вашей компьютерной техники??? Полный бред. Запитайте её лучше 300В постоянного тока - и это будет действительно качественно и надёжно, ну или хотя-бы трапециальным переменным напряжением с плоской верхушкой, это будет полезнее и практичнее, ведь во всех компах БП импульсные! Сомневаетесь? Включите и попробуйте... нет? а Я пробовал. Всё работает прекрасно, конечно если в устройстве нет обычных трансформаторов, но таких устроиств всё меньше и меньше. Кстати практика - великий дистилятор истины.

Ну денег у нас в стране всегда расходуется (разворовывается, нынче "осваивается") в разы больше, чем того проблема реально стоит и героические потуги одних, в борьбе с чем либо, лишь простое ... других, которые за это чего либо отвечают и эксплуатируют. К тому-же я не предлагаю заземлить плюс или минус, как с метрополитеном и электричкой, когда земля фактически является частью токонесущего полюса, а заземлить нулевой, нейтральный провод, ток по которому не течёт или крайне мал, как в случае с биполярными HVDC. Про резервирование от аккумуляторов: В случае с обычными свинцовокислыми (автомобильными) аккумуляторами - нормальное зарядное напряжение на них составляет около 13,8 В, что при 20 аккумуляторах составляет 276В. В случае запитки от них напряжение на нагрузке составит около 220-240В, что вполне нормально для практических целей без осуществления дополнительных усилий по стабилизации напржения.

Ещё в догонку про нулевой провод: Он нужен для того, чтобы зафиксировать потенциал полученного напряжения с подстанции (неважно, постоянное или переменное) относительно земли, чтобы обезопасить человека, поскольку при поражении током в большенстве своём он стоит на земле, а также исключить различные "чудеса" которые возникают в случае "зависания" вторичной обмотки трансформатора в воздухе. Всегда обмотка любого более-менее мощного источника питания должна иметь связь с землёй (резистивную или через емкостные делители), в противном случае аномалии обеспечены!

Предупреждение за ненорматив.

Да, тут с Романом трудно не согласиться. По нулевому проводнику ток течёт, просто там напряжение маленькое. И этот ток с большим удовольствием разъест то, по чему протекает. Но систему можно заземлить в одной точке, на подстанции, то есть не устраивать повторного заземления нуля. Тогда и блуждающих токов не должно возникать.

Схемы заземления уже давно классифицированы: TN-C-S, TN-S, TT, IN, IT. Повторное заземление нейтрали необходимо в трёхфазной сети, в однофазной можно его запретить. Если организовать селективную диффзащиту, можно будет минимизировать связь с системы с землёй и ликвидировать блуждающие токи как класс.

Ещё технические возражения?

Ну вот Фёдор, Ты сам и ответил на вопрос про заземление и блуждающие токи. Всё это решается довольно просто и не является принципиальной проблемой, а то так можно всё довести до абсурда, ведь если уж говорить про электрокоррозию - то любой достаточно крупный или длинный металлический предмет находящийся в земле ей подвержен, даже если никуда не включен, поэтому повсеместно на трубопроводах и др. ответственных металлоконструкциях ставят анодную защиту и постоянка с переменкой тут не причём

Нашёл статью (увы, по-аглицки), где обосновывается неэффективность ПТ в жилье: http://www.leonardo-energy.org/drupal/node/657

Моё мнение: обоснована неэффективность мозгов авторов статьи. Предлагают сначала задрать напругу до 600 в, потом отдельными цепями понизить до 230 и 325 вольт. В результате исследователи делают неутешительный вывод: количество конверторов не уменьшилось. С ума сойти!

Обсуждают диффзащиту, причём абсолютно неграмотно объединяют нули после диффов. У меня дома электрики так пробовали собрать, а потом удивлялись, что выбивает.

Обращают внимание на то, что дифф трансов на ПТ нет в природе. Это да. Я, правда, выдумал хулиганство: заземлить не плюс или минус, а вторичную обмотку вч транса преобразователя, до выпрямителя. Тогда утечка станет переменной, причём вч.

Короче, вопрос проработан плохо, а когда проработан, ещё и безграмотно.

Думаю, что всё уже давно придумано и существует, ведь достаточно широко линии ПТ используются в телекоммуникации и в подвижном составе. Любые токи прекрасно измеряются с помощью шунтов, а также датчиками холла и магниторезисторами, включенными в цепь магнитопровода катушки с током. Сам лично частенько покупал интелектуальные автоматы (буржуйские), которые расчитаны на применение, как в цепях переменного до 660В тока, так и постоянного (до 440В), в которых в зависимости от модели реализованы совершенно разные алгоритмы всяческих защит и функций, в т.ч. и дифф. защита. Зайдите к прмеру на сайт OEZ или MOELLER.

Ну вы молодцы!!!,
пока писал текст, нанотехнолог промелькнул по ТВ с энергосберегающим освещением. Если он узнает вариант с ПТ, который даст ему монопольно впихнуть свои лампочки в жилье - пробъет все законы.
давайте пока жилье оставим, перейдем чуть выше, на распределительные линии

Уважаемые эксперты, вот что успел выловить и сформулировать вопросы:
Применительно к переводу распределительных систем на ПТ
Пример: По оплате реактивной энергии (понимаю, что есть и другие искажения, просто реактивка на глазах)
Не буду приводить все нормативные акты, но получается не очень здорово.
Приложение 2 (к приказу N 49 от 22 февраля 2007 г. «О порядке расчёта значений соотношения потребления активной и реактивной мощности…
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Положение точки присоединения потребителя к электрической сети tg фи
напряжением 110 кВ (154 кВ) 0,5
напряжением 35 кВ (60 кВ) 0,4
напряжением 6 - 20 кВ 0,4
напряжением 0,4 кВ 0,35

Митерев Дмитрий Александрович (http://miterevdmitriy.livejournal.com/892.html) привел значения tg фи к cos фи:
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Положение точки присоединения потребителя к электрической сети сos фи
напряжением 110 кВ (154 кВ) 0,894
напряжением 35 кВ (60 кВ) 0,928
напряжением 6 - 20 кВ 0,928
напряжением 0,4 кВ 0,944
смотрю другую страницу, где предлагают приобрести компенсационную установку.
http://www.ruselt.ru/krm.php, Приведены данные по cos фи:
Применение установок компенсации реактивной мощности КРМ необходимо на предприятиях, использующих:
• Асинхронные двигатели (cos(ф) ~ 0.7)
• Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cos(ф) ~ 0.5)
• Выпрямительные электролизные установки (cos(ф) ~ 0.6)
• Электродуговые печи (cos(ф) ~ 0.6)
• Индукционные печи (cos(ф) ~ 0.2-0.6)
• Водяные насосы (cos(ф) ~ 0.
• Компрессоры (cos(ф) ~ 0.7)
• Машины, станки (cos(ф) ~ 0.5)
• Сварочные трансформаторы (cos(ф) ~ 0.4)
• Лампы дневного света (cos(ф) ~ 0.5-0.6)
Ну вот, это практически вся промышленность! Предельные значения (нормативные, если брать по 0,4 кВ - 0,944) явно выходят за значения вышеприведенной таблицы.
Могу я сопоставлять эти значения, подразумевая, что оборудование будет работать?
Если да, то что получается?! За превышение значений с Потребителя взимается плата. Если Потребитель хочет остаться в нуле ему нужно покупать компенсационное оборудование. На этой же странице http://www.ruselt.ru/krm.php есть калькулятор. Ввел cos фи 0,7 на 100 кВт – для того, чтобы его привести к 1 (единице) нужна установка КРМ-0.4, мощностью 98 кВАр.
Т.е., просматриваются варианты поведения:
1. Вариант А) Потребитель покупает на ввод 50 гц для производства полезной работы, вместе с тем, он должен еще производить дополнительную работу по корректировке этой энергии. (эл. двигатель 50 гц + компенсационная установка);
2. Вариант Б) Потребитель покупает на ввод 50 гц, выпрямляет и использует на двигателях DC; (эл. двигатель ПТ + выпрямитель);
3. Вариант В) в распределительную сеть поступает ПТ, потребитель использует двигатели DC;
4. Вариант Г) в распределительную сеть поступает ПТ, потребитель устанавливает преобразователь, использует двигатели AC: (эл. двигатель 50 гц + преобразователь);
При анализе, мне кажется, нужно сопоставить не только стоимость оборудования (преобразователь, выпрямитель, компенсационная установка), но и размер финансовых потерь ( на этой же странице, где калькулятор утверждается, что: Оплата за реактивную энергию составляет от 12% до 50% от активной энергии в различных регионах России).
Насколько это верно?
И еще! Если Потребитель пользуется некачественной энергией, можем мы утверждать что повышается энергоемкость производства. Т.е., для выполнения одной и той же механической работы Потребитель возьмет больше некачественной энергии, следовательно, требуется выработать на ТЭС больше полной мощности (это важный момент!)

Уажаемый Dashout! Да вобщем более менее примерно так всё и есть! Кроме всего выше сказанного Вами, ухудшение качества питающего напряжения действительно увеличивает его потребление при питании асинхронных электродвигателей и трансформаторов, поскольку они выходят из оптимального режима работы, возрастают потери, а соответственно и кол-во потребляемой энергии для совершения той-же работы. Поскольку большинство потерь оплачивает потребитель, то поставщику эл. энергии даже выгодно неэффективное использование проданной электроэнергии, поскольку позволяет её продать ещё в больше. Если-бы была линия ПТ с шунтом и вольтметром, то обмануть и запудрить мозги потребителю было-бы значительно сложнее, а точнее почти невозможно. Кстати про компенсаторы: лично знаком с ситуацией, когда в начале 90-х на нескольких предприятиях поставили компенсаторы, чем мгновенно вызвали огромное недовольство со стороны снабжающих организаций и энергонадзора, ведь платежи за эл.энергию резко сократились. Сразу-же начались бесчисленные проверки (ну типа воруете!) и прочие неприятности. Всё закончилось отключением установок, поскольку разборки оказались себе дороже, чем переплата за эл.энергию - и так по всей стране. Сейчас вроде ситуация лучше, но тем не менее показывает суть проблемы в целом.

Уважаемый Павел В, нет ли у Вас знакомых эксплуатационников, что-бы привести яркий пример: Организация, период, тариф, полная мощность, активная мощность, оплата всего, оплата за реактивную мощность (повышающий коэффициент).
Что-то в этом роде, что-бы мы отражая уровень завышения энергоемкости и уровень переплаты хозяйствующих субъектов, ссылались на конкретный пример.
Видите, проблема намного хуже чем кажется. Дело в том, что пиковые нагрузки, как правила обеспечиваются газотурбинными установками. Расход газа, а его сейчас у Газпрома не хватает. Получается, что завышая энергоемкость (кроме всех грехов) энергетики прихватывают лишний газ у Газпрома, а ему это может не понравиться.

Что происходит в индустрии в финансовом плане - не знаю.

С точки зрения экономики в целом, реактивные потоки однозначно приводят к потерям, так как энергия передаётся от генератора к реактивной нагрузке, накапливается, и передаётся обратно - с двойными потерями на передачу и преобразование.

Не совсем понятно, что означает "потребитель пользуется некачественной энергией". Реактивная мощность - результат взаимодействия переменного напряжения и реактивной нагрузки потребителя. Если оборудование потребителя некачественно использует энергию, то это приводит к потерям. Но компенсация реактивной мощности - вполне решаемая задача. Ставится конденсатор и принимает "энергетический откат" вместо сети. Или ставится фильтр и срезает все гармоники. Какие расходы и потери энергии у такой техники не знаю, может те, кто на производстве работают, просветят.

Эксплуатационники знакомые есть, но уних и так забот хватает, поэтому вряд-ли они будут копаться в архивах и искать какие-то цифры.
Про качество питающей сети - ассиметрия (перекос) фаз и искажение формы питающего напряжения вызывает значительные доп. потери в асинхронных двигателях. Значительное превышение или понижение питающего напряжения относительно номинального также вызывает перегрев асинхронников и частенько выход их из строя. Если реактивную мощность можно компенсировать конденсаторной установкой, то устранить перекосы фаз и различные искажения довольно не тривиальная задача, и в реальности на предприятиях это невозможно. Да и с пере или недонапряжениями тоже всё плохо, пока энергетик сбегает на подстанцию и переключит ступени многое может погореть, да и скакать напряжение может постоянно, то мало, то много, так что ненабегаешься.

Уважаемый Феодор, добрый день.
В предыдущем топике Вы классно сформулировали по энергоканалу, чуть позже разовьем эту тему.
Пока пробуем подниматься снизу вверх.

Прошу прощения за примитивное изъяснение - я просто пробую разобраться - рассмотреть движение энергии относительно фиксированной работы, которую надо выполнить Потребителю.
Фиксируем условную работу
1 кВт = 1000 Дж/сек
Джоуль (Дж, J) -единица СИ работы, энергии и количества теплоты.
1 Дж равен работе силы 1 Н при перемещении точки приложения силы на расстояние 1 м в направлении действия силы.
1 Дж = 1Н•м = 107 эрг = 0,2388 кал.
НЬЮТОН (Н, N), единица СИ силы.
1 Н — сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/сек в направлении действия силы.
1 Н = 105 дин = 0,102 кгс.
1 кВт = 1000 Дж/сек = 1000 Нм/сек = 101,972 кгс-м (килограмм-сила-метр)

Допустим, нужно выполнить некой объем полезной механической работы, эквивалентный моменту силы в 1000000 Нм/сек. Не вдаваясь в детали, просто фиксируем эту работу в виде Аф.
Аф = 1000000 Нм/сек = 100 кВт
КПД двигателя и редуктора для упрощения принимаем за 100%
Вроде, беру из линии 0,4 кВ переменного тока 1 кВт и выполняю, но…
Взять мне надо 1 квт активной мощности, разбираемся с полной S (кВа)
S = корень квадратный (P в квадрате + Q в квадрате) Пока не учитываем коэф.мощности!
P = S*cos(фи)
Р – известна = 100 кВт, cos(фи), tg (фи) берем из предельных коэффициентов (ПОРЯДОК РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ СООТНОШЕНИЯ ПОТРЕБЛЕНИЯ АКТИВНОЙ И РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ…) для сетей 0,4 кв tg = 0,35, cos = 0,944 (это нормативные значения, когда поставщик энергии предлагает ее компенсировать Потребителю).
Косинус фи AC = 0,7 – находим тангенс, а через него реактивную и активную мощность
Вот сделал в Экселе простенькую табличку, показывающую влияние cos,tg фи на размер реактивной и полной мощности при фиксированной активной (100 кВт).

переводим в диаграмму

Если таблица правильна, то для выполнения моей фиксированной работы Аф=100 кВт. мне нужно взять при (cos=0,695) S полная = 144,0 кВа.
Если это так, то линия должна держать на мои 100% потребления 150% нагрузки?
Но, я как бы исходил из идеального состояния линии, что с будет происходить в ней если множество пользователей оплачивают и выбрасывают в сеть реактивную мощность? Куда она денется? Будет накапливаться пока не дайдет до генератора (при условии если нет компенсационных установок). Следовательно, изменится tg фи (в сторону увеличения) - изменится уровень качества (в сторону ухудшения).
Берем определение: Полная мощность — величина, равная произведению действующих значений периодического электрического тока в цепи I и напряжения U на её зажимах: S = U×I; связана с активной и реактивной мощностями соотношением: S = корень квадратный (P в квадрате + Q в квадрате).
Следовательно, изменение tg фи окажет влияние на напряжение в сети, силу тока...
Теперь, опять потребитель начинает брать энергию для своих Аф=100 кВт. Ему нужна активная мощность, а в линии изменилось соотношение P/Q. Что произойдет?
Правильно я понимаю, что вместе с необходимым размером Аф=Р=100 кВт. он будет тянуть сначала чужую Q, потом добавит еще свои 50% при cos=0,7.
С точки зрения напряжения, оно будет например пониженное и для выполнения той самой фиксированной работы ему потребуется больше времени, больше разбавленной энергии.
Прошу пояснить только не по формулам, а в ракурсе поставленного вопроса - фиксированная Аф=100 кВт механической мощности
Потом, уважаемый Феодор, полностью не согласен с Вами, что потребитель должен выполнять дополнительную работу по компенсации энергии (не зависимо от того, что сейчас происходит). Допустим, большое предприятие, есть энергетическое управление, штат, средства - а если малое предприятие, то как? Кроме своей специальности он должен осваивать еще и энергетику?
Я думаю, что в рыночной экономике - это перекос. Потребитель должен покупать товар, а не право на его использования при заданных вводных.
Это из области принципиальной постановки вопроса: энергетика для экономики или экономика для энергетики. Пока получается последнее.

P.S. прикладываю экселевский файл с таблицей и диаграммой, если можно поправьте и перешлите мне назад на адрес Dashout@rambler.ru

Вопрос с реактивкой уже решен,

Вопрос снимается - энергетический клуб его уже решил - все оплачивает или компенсирует Потребитель.
Смысл в том, что в договор Потребителя с сетевой компанией вводятся условия обязательного соблюдения установленного Минпромэнерго соотношения P/Q
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (Христенко)
Положение точки присоединения потребителя к электрической сети tg фи
напряжением 110 кВ (154 кВ) 0,5
напряжением 35 кВ (60 кВ) 0,4
напряжением 6 - 20 кВ 0,4
напряжением 0,4 кВ 0,35
Переводим в cos (выше есть эта табличка)
Положение точки присоединения потребителя к электрической сети сos фи
напряжением 110 кВ (154 кВ) - 0,894
напряжением 35 кВ (60 кВ) - 0,928
напряжением 6 - 20 кВ - 0,928
напряжением 0,4 кВ - 0,944
это отмечено в ПРАВИЛА НЕДИСКРИМИНАЦИОННОГО ДОСТУПА К УСЛУГАМ ПО ПЕРЕДАЧЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ И ОКАЗАНИЯ ЭТИХ УСЛУГ (в ред. Постановления Правительства РФ от 21.03.2007 N 168)
II. Порядок заключения и исполнения договора
П.14, е
П.15, в
П.16 последний абзацю
Убытки, возникающие у сетевой организации или третьих лиц в связи с нарушением установленных значений соотношения потребления активной и реактивной мощности, возмещаются лицом, допустившим такое нарушение в соответствии с гражданским законодательством Российской Федерации.

Вот так, с 30-х годов была проблема и разом снялась. Правда, энергоемкость промышленности осталась по прежнему предельно высокой и у хозяйствующих субъектов процентов на 30 вырастут платежи.
Это облегчает защиту предложения по введению ПТ в распределительные сети.