Какие проблемы возникают при передаче электрической энергии кратко

Обновлено: 05.07.2024

Основой достижения высокого качества электроэнергии, с целью улучшения условий жизни населения и повышения эффективности производства являются три составляющие: производство электроэнергии высокого качества, бесперебойная передача и распределение по надежным сетям. В настоящей статье рассматриваются только передача и распределение, так как перечисленные моменты проявляют растущую тенденцию к взаимопроникновению из-за развития децентрализованного производства электроэнергии. Мы остановимся на вопросах качества напряжения. Конечно, в таком виде описание будет неполным, поскольку бесперебойность электроснабжения также является одним из основных параметров общей концепции качества электроэнергии. Но это тема, заслуживающая отдельного разговора.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ВОЗМУЩЕНИЙ
Возмущения, снижающие качество напряжения, могут возникать как при передаче, так и при распределении электроэнергии.

устойчивость передачи, в значительной степени связанная с величиной транспортного угла;
контроль напряжения и рост напряжения при отсутствии нагрузки;
подсинхронный резонанс, который может привести к выходу из строя генераторных установок электростанций.

отсутствие тепловых ограничений;
наличие надежного управления распределением потоков энергии между линиями, питающими определенную местность.

Продольная компенсация
Линии высокого напряжения имеют индуктивное сопротивление, и чем выше падение напряжения на нем, тем выше транспортный угол. Идея увеличения передаваемой мощности проста. Величина индуктивного сопротивления должна компенсироваться последовательно включенной емкостью. В настоящее время используется несколько конструктивных решений.
Конденсатор постоянной емкости (рис. 1)

Рис. 1 Конденсатор постоянной емкости
Рис. 2 Конденсаторная батарея с тиристорным переключением	Рис. 3 Конденсаторная батарея с тиристорным управлением

Степень компенсации постоянна. Этот принцип позволяет повышать передаваемую по линии мощность, пока не будут достигнуты ограничения по тепловыделению. Такие системы не способны подавлять появление подсинхронных колебаний генераторов электростанций, наоборот, при таком способе компенсации могут создаваться условия, благоприятные для их возникновения.
Конденсаторная батарея с тиристорным переключением (рис. 2)
Степень компенсации изменяется ступенчато. Все замечания к решению на рис. 1 остаются справедливыми и для этого решения.
Конденсаторная батарея с тиристорным управлением (рис. 3)
Степень компенсации регулируется практически в любых пределах. Это решение также позволяет управлять стабильностью передачи и подавлять возникновение подсинхронных колебаний. Тиристоры работают в режиме подстройки фазы. Модуль TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor – конденсаторная батарея с тиристорным управлением) в процессе работы представляет собой либо конденсатор переменной емкости, либо дроссель переменной индуктивности. Однако переключение из режима емкости в режим индуктивности и обратно невозможно без промежуточного отключения из-за резонансных явлений.
Модули TCSC обычно обладают достаточной динамикой для подавления подсинхронных колебаний.

Фазосдвигающий трансформатор
Угол d (между напряжениями) является важнейшим параметром регулирования мощности (рис. 6).
Фазосдвигающие трансформаторы используются начиная с 80-х годов для управления энергопотоками в сетях. В связи с сокращением государственного вмешательства в управление энергосетями, с развитием торговли электроэнергией и связей между энергосистемами различных стран, в настоящее время задача управления энергопотоками становится особенно актуальной.
Зависимость величины передаваемой мощности P от угла сдвига фаз, обеспечиваемого фазосдвигающим трансформатором, выражается следующим образом:

P = V 2 /X • sin ( d – s ) .

Регулирование угла сдвига фаз позволяет управлять активной мощностью. При дальнейшем усложнении технологии возможно регулирование и амплитуды, что позволяет управлять реактивной мощностью. На рис. 7 показана схема фазосдвигающего трансформатора.

Рис. 7
Схема фазосдвигающего трансформатора

Рис. 8
Принцип работы FACTS

Современные FACTS
(Гибкие системы передачи энергии переменного тока)

Рис. 9
Схема STATCOM

Системы FACTS появились около 15 лет назад. Предпосылками их разработки послужило появление на рынке запираемых электронных компонентов высокой мощности – IGBT, GTO, IEGT.
До сих пор широко применяются классические системы FACTS, основанные на использовании тиристоров (управление по току). Современные системы FACTS используют компоненты, которые могут управляться командами по напряжению. Важнейшее свойство FACTS – их способность поглощать или возвращать реактивную мощность – показано на рис. 8.
На рисунке V₀ – напряжение вторичной обмотки трансформатора, V_g – основная гармоника напряжения на выходе преобразователя. Преобразователь управляется в режиме PWM (Pulse Width Modulation – широтно-импульсной модуляции – ШИМ). Это оправдывает наличие фильтра между преобразователем и сетью.
Напряжение сети V₀ и напряжение на выходе преобразователя находятся в фазе. Возникновение любого различия между этими напряжениями вызывает падение напряжения на соответствующем реакторе продольной компенсации, также совпадающее по фазе с напряжением сети (UL). Знак этого напряжения соответствует знаку разности V₀ – V_g. Результирующий ток IL имеет сдвиг относительно этого напряжения на 90°.
При V_g V₀ – в емкостном.
В соответствии с описанной структурой разрабатывались и уже применяются современные устройства продольной и поперечной компенсации.

регулирование напряжения путем поглощения или возврата реактивной мощности;
подавление подсинхронных колебаний.

Продольная компенсация – SSSC
(Static Synchronous Series Compensator – Статический синхронный продольный компенсатор)
В этих системах удается исключить недостаток систем TCSC (конденсаторная батарея с тиристорным управлением), состоящий в невозможности плавного перехода от емкостного режима к индуктивному.
SSSC (рис. 10) может возвращать только реактивную мощность, за исключением случаев, когда контур постоянного тока получает подпитку от накопителя энергии.
В распределении энергии используется этот же принцип, который получил название DVR (Dynamic Voltage Restorer – система динамического восстановления напряжения), хотя по функциональности они несколько отличаются. Здесь целью является поддержка сети в отношении ее наиболее уязвимых потребителей при кратковременных возмущениях. Мощность имеющихся на рынке установок DVR не превышает 1 МВА.

Рис. 10
Схема SSSC

Рис. 11
Схема UPFC

непосредственное управление напряжением. Сложение или вычитание напряжений, фазированных узлом поперечной компенсации. Эти действия производятся над реактивной мощностью;
поперечный компенсатор – путем управления поперечным преобразователем с переводом последнего в режим поглощения или возврата реактивной мощности. Напряжение должно поддерживаться постоянным;
продольный компенсатор: путем добавления последовательного напряжения, со сдвигом на 90o по отношению к току связи. При этом необходимо управлять выходным напряжением и реактивной мощностью на выходе;
фазосдвигающее устройство: если величина и фаза продольного напряжения таковы, что при поддержании такого же напряжения на выходе модуля оно уменьшает величину сдвига фаз по отношению ко входу. Это имеет важное значение при управлении передаваемой активной мощностью.

В следующем номере журнала Жак Куро остановится на проблемах распределения электроэнергии. Он рассмотрит технологии восстановления нагрузки, устранения флуктуации напряжения, способы компенсации посадок напряжения, вопросы выбора напряжения промышленной распределительной сети.

Электричество предается по металлическим проводам (в основном алюминий) . Все металлы и сплавы в нормальных условиях обладают некоторым сопротивлением. При передаче на большое расстояние и провод нужен большой длины. а при увеличении длины пропорционально увеличивается и сопротивление. Часть электроэнергии тратится на нагрев провода, а от провода - воздуха.
Для уменьшения нагрева провода (количество теплоты выделившейся в проводе при протекании по нему тока пропорционально квадрату силы тока) поднимают напряжение с одновременным снижением силы тока.
Для повышения напряжения перед длинной линией электропередачи ставят повышающий трансформатор. На конце линии понижающий.

Концептуальный аспект

Технологический аспект

Из рассмотрения технологического аспекта следует, что в общем случае для решения той или иной задачи в области передачи ЭЭ могут быть предложены способы, методы и конструкции, формирующие набор вариантов, подлежащих сопоставлению и выбору из них наилучшего. Как следует из рис. 5, где сделана попытка схематически отобразить алгоритм получения решения задачи, выбор оптимального варианта осуществляется на основе той или иной совокупности показателей эффективности (ПЭ) и соответствующей им технико-экономической модели (ТЭМ) при обязательном соблюдении условий сопоставимости рассматриваемых вариантов и с учетом всех технических ограничений.

Поскольку в основе одной из категорий нетрадиционных ЛЭП (см. рис. 3) лежит идея повышения натуральной мощности, а следовательно, и пропускной способности линии, то ее максимизация может трактоваться, как одна из целей оптимизации.
Что касается второго аспекта, то традиционно показателем экономической эффективности выступают затраты на сооружение и эксплуатацию 1 км линии З₀. В современных условиях в соответствии с [5] З₀ представляет собой дисконтированные затраты за определенный инвестором расчетный период (Т_р) при норме дисконта Е и с учетом удельной стоимости потерь ЭЭ (ц_э). Минимизация этих затрат представляет собой еще одну цель оптимизации.
Наконец, третий (экологический) аспект применительно к ВЛ выливается в минимизацию ширины полосы отчуждения под трассу (В_тр), имея в виду уменьшение
ущерба землепользованию. Как известно [5], стоимость отчуждаемых земельных участков (постоянного отвода земель) для ЛЭП на сегодняшний день все еще оценивается по стоимости освоения новых земель взамен изымаемых сельскохозяйственных угодий, то есть не отражает реальной ценности земли. В этих условиях в целевую функцию оптимизации целесообразно ввести не стоимостной, а натуральный показатель, которому пропорциональна общая стоимость отчуждаемой территории, то есть ширину трассы с учетом установленной охранной зоны.
Таким образом, задача выбора оптимального варианта вновь сооружаемой ВЛ может быть сформулирована как трехкритериальная [40]. При мультипликативной свертке трех частных критериев в общий (комплексный) получим:

Если В_тр выражено в км, то единицей измерения обобщенного показателя (з_уд) будет [руб./МВт], то есть з_уд есть ни что иное, как удельные затраты на 1 МВт натуральной мощности.
Предлагаемый комплексный критерий не претендует на возможность использования в любых ситуациях. Он удобен при сопоставлении вариантов ВЛ, выполняющих упомянутую выше задачу статической оптимизации режимных параметров, например при сравнении традиционных и компактных линий. Вместе с тем, заложенная в нем идеология может оказаться полезной и при выработке критерия для сравнения линий, обеспечивающих динамическую оптимизацию режимных параметров (например, FACTS) с другими возможными вариантами, решающими задачу повышения пропускной способности прежде всего межсистемных связей в ЕНЭС.

Выводы

1)какие проблемы возникают при передачи электрической энергии?

2)каково основное значение электрогенератора на гэс?

1) При передаче на большие расстояния возникают существенные потери энергии в виде тепла.

2) Превращать кинетическую энергию падающей воды в электрическую.

При каких условиях возникает электрический ток?

При каких условиях возникает электрический ток.

Каковы основные части электрической цепи?

Каково главное преимущество передачи энергии с помощью электрического тока?

Каково главное преимущество передачи энергии с помощью электрического тока.

Каково основное назначение электрогенератора на ГЭС?

Какого главное преимущество передачи энергии с помощью электрического тока?

Основное назначение электрогенератора заключается в преобразовании 1?

Основное назначение электрогенератора заключается в преобразовании 1.

Механической энергии в электрическую ; 2.

Электрической энергии в механическую ; 3.

Различных видов энергии в механическую ; 4.

Механической энергии в различные виды энергии.

В нагревательных приборах электрическая энергия в основном преобразуется?

В нагревательных приборах электрическая энергия в основном преобразуется.

Почему при передаче электрической энергии на дальние расстояния её напряжение в цепи повышают?

Определение Генератор переменного тока?

Определение Генератор переменного тока.

Производство и передача электрической энергий, её использование.

Каким образом осуществляется передача электрической энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную?

Каким образом осуществляется передача электрической энергии из первичной обмотки трансформатора во вторичную?

S = 100 м vo = 72 / 3. 6 = 20 м / с vk = 0 a = ? = = = s = (vk² - vo²) / (2 * a) a = - vo² / (2 * s) = - 20² / (2 * 100) = - 2 м / с² = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =.

S = 27, 5 МЕТР = 0, 0275 КМ время = растояние÷ на скорость t = S÷V = 0, 0275КМ÷99КМ / ЧАС≈0, 0002777ЧАС≈1 СЕКУНДА ответ 1 секунда.

M = 730 г = 0, 73 кг энергия, выделяющая при кристаллизации : λ = 25 кДж = 25000 Дж Q = - λm ; __________________ Q = - 25000 * 0, 73 = - 18250 Дж ; Q - ? Ответ : Q = - 18250 Дж.

Q = cm (t2 - t1) = 500 * 10000 * (1200 - 18).

Нельзя, все зависит от теплоемкости.

Скорость тела - это первая производная от координаты : V = x ' = 4 - 2 * t Тело остановилось, значит V = 0 4 - 2 * t = 0 2 * t = 4 t = 2 с Ответ : Тело остановится через 2 секунды.

Надо сначало измерять в длину потом в ширину и записать ето (так и пеши).

Если источник света приблизить к преграде тень уменьшится.

1) - б, 2 - Это означает, что для нагревания одного килограмма цинка на один градус по Цельсию требуется 380 Дж энергии 3 - Нет, алюминий получит большее количество теплоты, так как его удельная теплоемкость больше 4 - Дано : m1 = 4 кг ∆t1 = 63 C m2 ..

Горизонтальная составляющая скорости снаряда : V ₓ = V·cos 30°≈ 0, 87·V Кинетическая энергия : Ек = m·(Vₓ)² = 100·(0, 87·V)²≈ 0, 76·V² Дж (1) Работа трения : A = Fтр·S = μ·M·g·S = 0, 2·3000·10·75 = 450 000 Дж (2) Приравниваем (1) и (2) 0, 76·V² = 450..

© 2000-2022. При полном или частичном использовании материалов ссылка обязательна. 16+
Сайт защищён технологией reCAPTCHA, к которой применяются Политика конфиденциальности и Условия использования от Google.

Читайте также: