10.3 Вибір раціональних напруг

Як видно з формули відносно малий переріз для передачі великих потужностей на великі відстані буде, коли використати для мережі високі напруги. Таким чином, одним з засобів зниження втрат напруги та електроенергії на її передачу є перевод мережі на більш великий клас напруги. Наприклад, замість 6 кВ використати 10 кВ. Причому чим більше відстань між джерелом живлення й споживачами, тим використовують вищий клас напруги: 220, 330, 500, 750 кВ. При використанні великих напруг також зменшуються витрати на матеріал проводів, так як їх переріз менший. Але з другого боку збільшуються витрати на капітальні вкладення: встановлення додаткового обладнання на підстанціях для зменшення класу напруги споживаємої енергії та на електростанціях для збільшення класу напруги виробляємої електроенергії. У зв’язку з цим вибір класу напруги на кожній ступені електропостачання повинно виконуватись на основі техніко-економічних розрахунків.

11 Нерозгалужене коло із змінним опором

11.1 Коло зі змінним опором

Розглянемо нерозгалужене електричне коло з двома послідовно ввімкненими опорами (рис.11.1): постійним опором R₁ та змінним опором R₂, який будемо змінювати від ∞ до 0, при постійній напрузі на затискач кола.

Рисунок 11.1 - Нерозгалужене електричне коло з двома послідовно ввімкненими опорами, один з яких змінний

• При струм у колі буде:

Падіння напруги на R₁ :

Падіння напруги на R₂ :

Повна потужність кола:

Потужності, які споживають приймачі:

Чим більше , тим менший струм у колі й тим більш ККД.

• При R₂=∞ режим кола називається холостим ходом, ( не робочий хід).

При цьому режимі струм у колі відсутній:

Падіння напруги на R₁ відсутнє:

Падіння напруги на R₂ дорівнює напрузі прикладеній до кола:

Повна потужність кола:

приймачі не споживають потужність:

• При R₂=0 режим кола називається режимом короткого замкнення.

При цьому режимі струм у колі найбільш можливий:

Падіння напруги на R₁ дорівнює напрузі прикладеній до кола:

Падіння напруги на R₂ відсутнє:

Повна потужність кола максимальна:

Другий приймач не споживає потужність:

А перший споживає усю потужність від джерела живлення:

ККД прагне до мінімуму.

• При R₁= R₂ режим кола називається узгодженим режимом за потужністю.

,

Другий приймач споживає найбільш можливу потужність у цьому колі:

ККД дорівнює 50%, тобто половина енергії перетворюється у тепло (втрачається). Такий низький ККД не придатний для енергетичного устаткування. Але в пристроях автоматики, телемеханіки та електрозв’язку потужності малі й звичайно важливим є не ККД, а передача більшої потужності від джерел до виконавчих механізмів, тому у цих пристроях віддають перевагу згідному режиму.