Powerline Ekibastuz – Kokshetau di Kazakhstan memegang rekor memiliki tegangan transmisi operasi tertinggi di dunia, beroperasi pada lebih dari 1 megavolt. Mengapa mereka memilih untuk memberikan energi dengan cara ini?

EDIT:

Jika tegangan yang lebih tinggi berarti kawat yang lebih tipis dapat digunakan untuk transmisi, mengapa negara maju lainnya tidak beroperasi pada transmisi setinggi ini?

Desain kabel listrik adalah masalah yang kompleks, di mana banyak keputusan overlay.

Powerline Ekibastuz – Kokshetau adalah bangunan yang relatif baru, selesai tahun 1985. Ada dua garis lagi yang memunculkannya, satu menuju Moskow yang sekarang dikendarai dengan 500 kV, yang lainnya dibongkar.

Terhubung ke pembangkit listrik besar yang dibangun pada waktu yang hampir bersamaan.

Itu berjalan jarak jauh melalui area yang relatif kosong.

Orang bisa berasumsi itu adalah proyek prototipe untuk gagasan distribusi listrik di daerah berpenduduk jarang di wilayah pengaruh soviet.

Apa yang akan mempengaruhi penyedia listrik untuk membangun saluran listrik 1MV?

• Membangun pembangkit listrik besar (tidak sering terjadi)

• Di daerah dengan kepadatan penduduk rendah (tidak banyak orang mengeluh tentang pembangunan)

• Tidak memiliki jaringan distribusi di tempat (hanya terjadi di dunia yang disebut 2)

• Membutuhkan daya di tempat lain (Ekibastus Plant adalah 4GW, saluran listrik 5 GVA)

Sederhananya, siapa pun yang mungkin membutuhkan saluran listrik 1MV, memiliki sesuatu yang lain dibangun sebelum layak secara ekonomis untuk membangun saluran 1MV. Melihat cabang Moskow dari jalur khusus ini dijalankan pada 500 kV meskipun dirancang untuk 1MV mengatakan sesuatu tentang itu.

Jadi, jika saluran listrik 1MV dibangun kembali, mungkin pertama di Argentina atau Brasil. Tetapi hanya jika mereka memutuskan untuk membangun pembangkit listrik besar di tempat-tempat di mana sebagian besar listrik dibutuhkan di tempat lain.

Juga, banyak perubahan dalam teknologi pembangkit listrik dalam 20 tahun sejak itu. Pabrik yang lebih kecil lebih layak, teknologi surya dan angin menemukan tempat mereka. Saat ini, kota seperti Kokshetau akan mendapatkan pabrik berukuran sedang, dan selesai. Proyek besar untuk mengangkut listrik sudah tidak dibutuhkan lagi.

Saya kira kabel listrik adalah kekhasan dari rencana 5 tahun, sungguh. Jika demikian, itu dimaksudkan sebagai awal dari sistem distribusi daya besar-besaran untuk bagian pedesaan dari bola pengaruh. Tetapi sebelum lebih banyak bisa dibangun, sistem runtuh.

Daya adalah tegangan kali saat ini ( ). Kehilangan daya dalam kawat adalah , jadi, jika Anda meningkatkan tegangan dengan faktor, katakanlah, 4, arus yang dibutuhkan akan berkurang dengan faktor 4 dan hilangnya kawat akan berkurang sebesar faktor 16.$I\times V$$I^2\times R$

Saya menganggap kabel listrik sangat panjang, jadi menggunakan tegangan tinggi berarti kawat yang lebih tipis dapat digunakan. Ini adalah salah satu alasan utama mengapa AC memenangkan perang saat ini - saat itu tidak ada cara mudah untuk menaikkan / turun tegangan DC.

Pada dasarnya ada dua faktor. Sebagai tegangan semakin tinggi arus semakin rendah dan kerugian semakin rendah dan yang memungkinkan untuk kabel lebih tipis. Di sisi lain karena tegangan semakin tinggi, isolasi yang lebih baik diperlukan di mana-mana - tiang harus lebih tinggi (sehingga tidak ada pelepasan ke tanah terjadi), jarak antara kabel perlu lebih besar, dan isolasi yang lebih baik diperlukan dalam transformator di ujung garis. Jadi menaikkan tegangan mengurangi kerugian transmisi dan kabel penampang, tetapi menyebabkan banyak masalah dengan tegangan tinggi itu sendiri. Itu sebabnya voltase yang digunakan sebenarnya adalah pertukaran - cukup tinggi untuk tidak kehilangan terlalu banyak energi seperti panas dan tidak terlalu tinggi sehingga sistem dapat diproduksi dan dijalankan.

Ini terjadi beberapa tahun kemudian, tetapi itu karena situasinya telah berubah:

Sekarang ada 1.200 garis kV di India dan 1100 garis kV di Cina. Dalam kedua kasus mereka digunakan untuk mentransmisikan daya dari pembangkit listrik jarak jauh (sering hidroelektrik) ke kota-kota besar seperti Shanghai, terutama tenaga air terletak di mana mereka dibangun secara optimal dan yang mungkin sangat jauh dari kota. Pembangkit listrik lain dapat dibangun lebih dekat ke kota jika diperlukan, tetapi seringkali mereka mungkin ditempatkan lebih jauh karena polusi atau seperti dalam kasus Ekibastuz; pembangkit listrik berada di sebelah cadangan batu bara yang sangat besar. Pembangkit tenaga nuklir besar juga ditempatkan jauh dari pusat populasi.

Bahkan jika berada di bawah persaingan dari HVDC, AC yang sangat tinggi memiliki beberapa keunggulan praktis yang menjamin mereka dibangun. Garis Ekibastuz-Kokshetau ini mungkin sedikit gagal jika Anda menghitung laba karena hanya sebagian yang pernah bekerja pada 1150 kV sekarang semuanya beroperasi pada 500 kV tetapi itu adalah pencapaian ilmiah yang menarik ...

Memahami mengapa ada tegangan seperti itu sederhana, jika kita memperhatikan apa yang kita bicarakan.

Sebuah jawaban

$I^2\times R_{wire}$$V\times I$$I$

$V$$V = I\times R$$V^2\over R$

Jadi apakah kita benar-benar melakukan yang lebih buruk dengan meningkatkan voltase ?

$I^2\times R$

• Pertama-tama itu berarti bahwa kabel, menurut sifatnya, menolak aliran elektron. elektronnya suka berada dalam kondisi seimbang dan tidak suka didorong oleh pendatang baru
• $I$$F$

Ketika Anda memikirkannya, tidak mengherankan bahwa kekuatan yang hilang itu kuadratik. Jika Anda memiliki kabel yang sangat besar, maka akan masuk akal bahwa daya yang dihamburkan adalah linier. Anda membayar harga konstan untuk setiap elektron yang masuk. Dalam kabel yang lebih kecil, kabel menjadi jenuh dan kapasitasnya untuk menerima elektron baru berkurang.

Menyatukan semuanya

Setelah mengatakan semua itu, cukup jelas apa kesalahan dari alasan naif: kami menggunakan tegangan antara tanah dan ujung kabel yang pertama. tetapi satu-satunya kuantitas yang masuk akal adalah tegangan melintasi titik akhir kabel.

Pandangan lain tentang ini, adalah bahwa setiap kali Anda berbicara tentang voltase, Anda harus tahu tidak hanya jumlah Volt yang dimilikinya tetapi juga 2 titik yang dimaksud. Mereka adalah bagian dari definisi. Dalam dirinya sendiri, tegangan 10 Volts tidak memiliki arti fisik. Ketegangan 10 Volt antara titik A dan titik B, sebaliknya, memang memiliki arti.

Kembali ke masalah, dengan meningkatkan tegangan antara tanah dan ujung kabel yang pertama, kita membutuhkan intensitas yang lebih rendah untuk mengirimkan jumlah energi yang sama ke orang lain, yang akan mengambil arus ini dan mengkonsumsinya pada tegangan permukaan tanah. .

Kesimpulan

$I^2\times R = I\times V_2$$R$$V_2 = I\times R$

Cara yang setara untuk melihat ini adalah bahwa hal itu akan menyebabkan penurunan tegangan yang lebih rendah antara pusat dan konsumen.

Batasnya adalah Anda harus memiliki peralatan khusus. Pada satu ekstrem jika tegangan terlalu tinggi, elektron dari udara itu sendiri akan didorong, dan pelepasan listrik (alias "plasma") akan dibuat.