Передача электрической энергии через трансформаторы

К 90-м годам 19-го века было доказано, что экономически выгодно строить мощные электростанции, способные снабжать электрической энергией большие районы, передавая электроэнергию на большие расстояния. Производство и передачу энергии возможно осуществлять на переменном токе.

Трансформатор

Данные приборы основаны на явлении электромагнитной индукции.

ψ=w*Ф

L=2πr r=l/2π

- Согласовывает напряжение источника и потребителя

- Обеспечивает гальваническую развязку

В энергетике трансформатор является неотъемлимой частью систем, которые позволяют уменьшить потери электроэнергии при передаче электрической мощности на высоком напряжении при малых токах:

R_n=100 Ом

u=1кB

0,5 Ом

∆u

I

1км

х^х = 0,4 Ом/км N^x= 0,3 Ом/км

I=u/(R_k+Z)=1000/100,5=9,95 A

∆u= 0,5*9,95=4,975 В

∆P = R*I²= 0,3*(9,95)²=29,7Вт

S = 1000 * 9,95 = 9950 Вт

∆Р^х = 29,7/9950 =2,98*10^-3=0,3%

В связи с большой величиной посадки напряжения на длинной линии эл. передач и значит потерями мощности на активном сопротивлении такой ЛЭП, передачу осуществляют на повышенном напряжении.

Для этого на генераторной стороне ЛЭП устанавливают повышающий трансформатор, а на приёмной – понижающий трансформатор.

При этом ток, протекающий по ЛЭП, в десятки раз (в соответствии с коэффициентом трансформации) чем при безтрансформаторной передаче. Поэтому посадка напряжения также меньше в десятки раз, а непроизводительные потери эл. энергии уменьшаются (N*10)².

Z_n=(x²+r_n²)^1/2  

u₂ ‘’

u₃

u₂

∆D=r_л*I₂²

r_л

k1=u₂’/u₁

k2=u₃/u₂’’

I₂= I₂*1/k2

I₃= I₂*1/k2

Произведем расчет трансформатора:

S_окна

S_стали

u₁=4,44*B_m*S_стали*f*w₁

W2=u₁/ 4,44*B_m*S_стали*f

R_n

W₂

u₁ W₁

W₂ = W₂*u₂/u₁

P₂ = u₂²/R_n

КПД приблизительно равен 1.

I₁=P₁/u₁

I₂=u₂/R_n

dj=0,8*(I_j)^1/2

Дата добавления: 2015-08-03