Почему ЛЭП высокого напряжения?

Кажется, я задавался этим вопросом несколько раз, каждый раз решая его после прочтения хитроумных объяснений в Интернете, а затем частично забывая и возвращаясь к нему полгода спустя. Пора положить этому конец.

Итак, сначала на электростанции вырабатывается заданная мощность. Давайте назовем это п г . Затем есть трансформатор, который может, скажем так, гипотетически преобразовать эту мощность в любое напряжение и, следовательно, следуя уравнению В "=" я р , любой желаемый ток. Круто пока.

здесь

Рассмотрим случай, когда вы просто объединяете все силовые линии в одно сопротивление R. Теперь мы можем связать мощность, теряемую на сопротивлении п л как п л "=" я 2 р . При проверке, поскольку сопротивление является постоянным, снижение тока резко снижает потери мощности. Это здорово, так как снижение тока означает повышение напряжения, что кажется очень удобным.

Но подождите: вот моя проблема. Нельзя ли уравнение потери мощности перевести так:

п л "=" я 2 р

п л "=" я В

п л "=" В 2 р

БАМ. Теперь кажется, что мощность зависит только от напряжения, поскольку сопротивление не меняется, поэтому кажется довольно логичным, что СНИЖЕНИЕ напряжения уменьшает потери мощности. Орехи. Очевидно, я сделал что-то не так. Возьмем простой случай, п г "=" 10 . Допустим, я установил напряжение на 10, ток на 1 и сопротивление на 1. Вроде нормально, как п "=" В я . Теперь давайте воспользуемся двумя уравнениями, чтобы определить потери мощности.

п л "=" я 2 р "=" 1

Вроде логично, ток 1 точно, а сопротивление 1 точно, поэтому потери мощности равны единице. Тоже имеет смысл.

п л "=" В 2 р "=" 100

ЧТО ТАКОЕ ЖИЗНЬ!! Но мне это тоже кажется довольно логичным, напряжение на сопротивлении равно 10 (не так ли? Я могу забыть что-то принципиальное здесь? не уверен), а сопротивление равно 1.

Любая помощь полезна, я, вероятно, просто туплю на том или ином этапе.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Ну, я был прав, я БЫЛ глупым, я думаю. Я почти полностью проигнорировал тот факт, что В "=" я р , поэтому в случае, когда п г равно 10, а сопротивление равно 1. Кажется, сейчас я столкнулся с осложнением. Если я установлю напряжение на 10, согласно п "=" В я ток должен быть один, но согласно В "=" я р ток должен быть 10. Я столкнулся с загадкой? Я сейчас в полной растерянности. Любая помощь полезна.

Есть несколько дубликатов этого, но единственный, который я могу найти, где подробно описана роль трансформатора, - это Тепловые потери с использованием переменного тока . Джошуа, это относится к твоему вопросу? Если это так, я отмечу это как дубликат.
Эти ответы помогают прояснить ситуацию в реальной жизни, поскольку линии электропередач высокого напряжения не являются единственным источником сопротивления в цепи, поэтому моя логика на самом деле не применима. Но как насчет случая, который я описал здесь? Разве для этой простой ситуации падение напряжения на резисторе не должно составлять целых десять вольт, поскольку больше ничего нет? Тогда почему одно уравнение выдает 1, а другое 100?
В реальном случае сопротивление провода и мощность установки являются постоянными величинами. В вашей схеме они не могут оба быть постоянными. Если вы увеличиваете напряжение на постоянном сопротивлении, вы одновременно увеличиваете мощность, генерируемую (и теряемую).
п г Была ли моя сила сгенерирована, постоянная предполагалась, п л была потеряна сила, которую я хотел свести к минимуму
V=10 и R=10. Так что это неверно: "согласно P=VI ток должен быть равен единице, а согласно V=IR ток должен быть 10". Оба уравнения дают вам ток 1
Вы можете сами отвечать на свои вопросы, но соблюдайте формат сайта. Добавьте свой собственный ответ ниже и оставьте только вопросы в разделе вопросов.
Ваше уравнение п "=" В 2 / р относится к падению напряжения в линии передачи, а НЕ к напряжению, при котором передается мощность. Чем меньше ток в линии передачи, тем ниже будет падение напряжения. Кроме того, ПОЖАЛУЙСТА, сделайте заметки из этих ответов, так как повторение одного и того же вопроса без необходимости занимает пропускную способность и место на компьютере.

Ответы (2)

Вы начали с этого:

п л "=" я 2 р

п л "=" я В

Это правильно, но В здесь не линейное напряжение, а падение напряжения на рассматриваемом резисторе. Увеличение сетевого напряжения не увеличивает падение напряжения.

Ваша диаграмма с одним сопротивлением и электростанцией подразумевает, что ток в линии зависит от этого сопротивления и линейного напряжения. На самом деле это не так. Сопротивление - это всего лишь (обычно небольшая) часть цепи.


вздох , я оставлю вышесказанное, но я неправильно понял ваш вопрос. Я думал, что диаграмма слишком упрощена, но на самом деле это та ситуация, о которой вы спрашивали.

Поскольку есть только один источник потерь (резистор), мощность, теряемая через него, равна генерируемой мощности. п л "=" п г . Вы не можете сейчас утверждать, что п г постоянное, сопротивление постоянное, а напряжение переменное.

Это здорово, так как снижение тока означает повышение напряжения,

Это для постоянной мощности. Но вместо этого вы хотите иметь постоянное сопротивление. Вы не можете иметь оба при изменении напряжения.

"вздох" Ха-ха, спасибо, что написал это для меня. Хорошо, так что в основном вы не можете поддерживать как мощность, так и сопротивление постоянными при изменении напряжения, поэтому весь мой сценарий ломается. Означает ли это, что в реальной жизни сопротивление также является переменной величиной и что они изменяют его в зависимости от вырабатываемой мощности? Значит, я не могу однажды просто отключить участок линии передачи и ожидать, что он заработает?
Все наоборот. Ваше использование электрического оборудования изменяет сопротивление. Генерируемая мощность изменяется в ответ на поддержание постоянного напряжения.
Хорошо, подождите, это меняет мой взгляд на мир. Я думал, что электрогенераторы в их простейшем виде были такими: «Хорошо, я буду сжигать 10 углей в минуту, чтобы произвести немного пара, чтобы привести в действие несколько генераторов, чтобы получить заданную выходную мощность?» Как можно динамически изменять выработку электроэнергии в соответствии с вашим использованием электрооборудования?
Операторам разрешены некоторые колебания напряжения, поэтому при небольших изменениях нагрузки ничего не происходит. Но когда наблюдается значительное изменение спроса, электростанции должны быть подключены к сети или отключены, чтобы оставаться в спецификации.
Увеличение напряжения в линии не увеличивает падение напряжения. На самом деле, увеличение напряжения источника питания уменьшает падение напряжения в линии передачи, потому что при этом уменьшается ток. Падение напряжения и сила тока обратно пропорциональны друг другу по закону Ома.

Высокое напряжение, потому что:

Напряжение, которое выталкивает силовая установка, потребляется проводами (потеря) и машиной (желаемое). Чем меньшее напряжение потребляют провода, тем меньше потери.

Чтобы свести к минимуму потери, вы должны минимизировать долю напряжения линий.

Напряжение, потребляемое проводами, равно В "=" р я ( р сопротивление линий). Как видите, чем меньше ток ( я ), тем ниже становится напряжение, потребляемое проводами.

Как п "=" В я , чтобы получить низкий ток, вы должны получить высокое напряжение, чтобы общая мощность системы осталась. В этом последнем уравнении V — это напряжение, создаваемое силовой установкой.