Естественные науки

Ведь если ЛЭП подключена к потребителю последовательно, почему на ней не падает всё напряжение?

Напрмер, у нас есть медные провода в виде ЛЭП. Скажем 100 км, тогда сопротивление ЛЭП будет очень большое, следовательно, закон Ома для полной цепи: E= IR +Ir. Скажем, R-сопротивление ЛЭП, а r-сопротивление электрочайника и внутреннего сопротивления домашней проводки. Почему всё напряжение не падает на ЛЭП? Я прекрасно понимаю, что в цепи также есть куча трансформаторов и что по ЛЭП сначал течёт ток в 220-750 кВ, затем в 35 кВ, 10 кВ и только потом 220 В. Или цепь рассчитывают так, что бы напряжение на потребителе было в диапозоне, хотя бы приблизительно 220 В (в смысле действительное напряжение)? Знаю, что оно может быть даже 250 В, это нормально. Но всё равно не понимаю как это работает (прочитайте также один из моих комментариев снизу)
Евгений Кашаев
Евгений Кашаев
519
трансформаторы "трансформируют" не только напряжение, но и ток и сопротивление. И таким образом нагрузка в виде чайника в 20 ом превращается в 20*1000*1000 ом, для лэп 220 кВ. Вот теперь и сравни 20 ом линии с 20 мегаомами нагрузки.
ТС
Татьяна Севастьянова
56 296
Лучший ответ
Евгений Кашаев Насколько я знаю, трансформатор трансформирует только напряжение и силу тока. Если трансформатор имеет КПД 100% то на первичной и вторичной обмотке будет одинаковая мощность I1U1=I2U2. Уменьшаете выходное напряжение два раза, увеличиваете выходной ток в два раза - закон сохранения энергии
Евгений Кашаев Если вы понизите ток в 10 раз и увеличите напрядение в 10 раз, то сопротивление останется тем же
Евгений Кашаев Напряжение* R= U/I. Поставьте напрядение не 220 В, а 2200 В. Ток не 10 А, а 1 А. Получите тоже сопротивление
Евгений Кашаев R=10U/0.1I=R, пожалуйста
Евгений Кашаев Т. е. с таким успехом можно сказать, что если вы массу увеличите в 10 раз, то тело будет в 10 раз быстрее падать на землю
Евгений Кашаев Закон Ома R=U/I
Подставьте в 10 раз большее напряжение и в 10 раз меньший ток, получите одно и тоже
Евгений Кашаев Хах, только сейчас понял. Спасибо что упорно стояли на своём. Теперь то всё я ясно. 10 делю на 0.1 и получаю 1. Странно, но такое бывает
Потому что между ЛЭП и потребителем еще трансформатор понижающий есть. Тебе надо вставлять в свои расчеты еще коэффициент порядка тысячи.
А так - да, на проводах ЛЭП, разумеется, тоже падает напряжение. Но зато оно там очень высокое, поэтому потеря не так уж и ощущается.
Надежда Паулова
Надежда Паулова
55 896
Евгений Кашаев Спасибо, до меня дошло
потерь при передаче не избежать, как активных, так и реактивных. Но кажись вы их слишком завышаете. 100 километров - не очень много для высоковольтной ЛЭП
ОТ
Омурбек Тэмиров
68 665
Евгений Кашаев Ок, Допустим 100 км. Если один медный провод, то его сопротивдение будет приблезительно 20 Ом. Тогда, если чайник 2200 Вт, он будет потреблять ток 10 А. Значит на ЛЭП будет падать напряжение 20 В. А если включить большую нагрузку? То будет большее падение
Омурбек Тэмиров Допустим 100 км у нас линия 35 кВ (на 220В и на 10 кВ таких линий не бывает). Тогда при мощности чайника 2,2КВт ток будет 0,06А
Проблемы?
Евгений Кашаев Ошибся, не 20 В. Но я пытаюсь сказать, что если мы включим чайник с сопровотивлением 20 Ом, напряжение поделится поровну
Евгений Кашаев Как вы посчитали, что 0,06 А?
Евгений Кашаев 2200/220=10, если я не ошибаюсь
Евгений Кашаев И да, что касается проводов на 10 кВ и 220 В. От подстанции на 35 кВ напряжение понижается до 10 кВ, затем по ЛЭП идёт в трансформаторные будки и там понижается до 220 В. Если это город, то те трансформаторные будки что во дворах стоят - они и есть. Если же село или частный дом, то трансформаторы могут быть как отдельные будки или здоровые металлические ящики - это и есть трансформаторы 10 кВ на 220 В
Давайте считать. В город на 50 тысяч семей (примерно 50 мегаватт) приходит линия электропередач на 220 киловольт длиной 100 километров и алюминиевыми проводами диаметром 2 сантиметра (300 квадратных миллиметров).

Сопротивление такой линии из расчёта "туда-обратно" будет приблизительно равно 0,003*0,03*1,5*100*1000 = 14 ом. Ток через линию будет равен 50мегаватт/220киловольт= 230ампер. Отсюда потеря мощности в линии будет равна 230*230*14=740 киловатт.

Таким образом, КПД линии электропередач будет равен (50000-740)*100/50000 = 98,5%

приблизительно
СМ
Светлана Меметовна
93 084
Евгений Кашаев Да, я не сомневаюсь. Но те провода на 14 Ом и прибор, который вы включите в розетку будут соединены последовательно. И что получается, если чайник имеет сопротивление 14 Ом, то напряжение между чайником и ЛЭП поделятся поровну? Но в тоже время к этим проводам другие потребители тоде подключены последовательно. Что тогда? Бред какой-то, ничего не могу понять.
Евгений Кашаев Я гуглил, долго гуглил, по-разному и ни где не нашёл ответа. Почему внутреннее сопротивление домашней проводки понижает напряжение (примерно 1 Ом, как минимум, внутреннее сопротивление домашней проводки), а сопротивление ЛЭП никто не учитывает
Евгений Кашаев Теперь до меня только дошло. Всё понял спасибо
Евгений Кашаев А если к одной сети подключено, например 500 потребителей, то падение напряжения на каждого будет своё в зависимости от сопротивления подключенного прибора? Можно посчитать общее активное сопротивление 500 потребителей и тогда падение будет больше
потому что в чайнике кипит вода а на подстанции масло
Максим Васильев
Максим Васильев
59 656
Она так рассчитана. Всё напряжение падает редко, во время обледенения пропускают ток в тысячи ампер чтобы лёд отпал. да и то не всё , а часть напряжения падает.
Айнагуль Кунанбаева
Айнагуль Кунанбаева
12 928
сопротивление линии будет меньше чем приёмника энергии и большая часть упадёт именно на приёмнике.
Мария Разницына
Мария Разницына
9 131
Евгений Кашаев А вот и нет
Евгений Кашаев Прочитайте мой комментарий сверху к "картфольному папе"
Зависит от нагрузки. Если нагрузка для ЛЭП незначительна,
то и напряжение на ЛЭП не будет особо падать. Закон Ома.

Время ответа 16:02 10.03.2023
Анастасия Черноиванова
Анастасия Черноиванова
7 707
Допустим, по высоковольтной линии протекает постоянная мощность, то есть, нагрузка не меняется (это позволит обойтись без дополнительных понятий). Провода ВЛ выбираются по экономической плотности тока. В нашем случае, и для алюминиевых проводов, она будет равна 1,0 А/мм^2. Сечение проводов при проектировании возьмут таким, чтобы плотность тока была меньше или равна экономической.

Посчитаем падение напряжения на 1 км ВЛ.
Сопротивление: R=ρ*l/S
Падение напряжения: U=I*R
U = Iρl/S = 1*0,028*1000/1 = 28 В.

Поскольку нагрузка неравномерна, экономическая плотность тока обычно больше, 1,1 А/мм^2. Тогда падение напряжения на 1 км ВЛ при максимальной нагрузке будет 31 В на 1 км. На деле почти всегда провода берутся большего сечения, и даже гораздо большего, поскольку они должны ещё пройти проверку по механической прочности (есть минимальное сечение для ВЛ), и по другим параметрам. Поэтому максимальное падение напряжения будет раза в два меньше (но это для 35 кВ, для 110, скорее, будет близким к найденному; впрочем, не очень знаю).

Но оставим 30 В/км. Для линии длиной 100 км выйдет падение напряжения 3 кВ. Если ВЛ напряжением 110 кВ, это около 3%. Это совсем немного. РПН в трансформаторах (регулирование напряжения под нагрузкой) может изменять коэффициент трансформации от 10 до 16 процентов. Это позволит поддерживать напряжение потребителя постоянным.
АК
Антон Ковалев
1 238
официальный КПД электросетей 50%.
НЗ
Николай Залипутин
6

Похожие вопросы