¿Por qué son los sistemas de transmisión y distribución de alimentación CA y CC no?

Question

Hay una buena razón por la que no estamos en el proceso de la completa conversión de nuestra eléctrico sistema de transmisión de CC? La razón principal para el uso de la AC en la parrilla (sin ánimo de ofender a Tesla, te amo hombre) era permitir la transformación de voltajes más altos para el descenso de la línea de pérdidas (\$P=IE=I^2R\$) y si el tamaño del conductor sigue siendo el mismo, cuando \$E\$ es el aumento en la ecuación de \ $E=IR\$ \ $I\$ necesariamente debe disminuir, a su vez la disminución de pérdidas, como la plaza de \$I\$). Pero ahora tenemos la capacidad de transformar la CA (en todos térmica, hidroeléctrica y eólica grupos electrógenos) y DC (en generadores solares) para cualquier nivel de DC que deseo transmitir y, por lo general para residencial o comercial cargas que tienden a utilizar DC de todos modos. Si es necesario se puede convertir de nuevo a CA a las cargas industriales (motores por lo general).

De esta manera muchos transformadores, condensadores, espaciado de problemas, etc. puede ser eliminado de la red eléctrica, lo que aumenta la eficiencia de manera espectacular, y a su vez la disminución de emisiones y costes.

Me estoy perdiendo algo aquí?

Answer 1

Hay varias razones. Uno: la pérdida de potencia en el alambre es I^2 * R. por lo Tanto es mejor para transmitir la potencia a muy alta tensión y baja corriente. CA es mucho más fácil impulsado a alta tensión (no electrónicos son necesarios). Para impulsar cargas industriales con silicio de la electrónica no es práctico.

Otro es la facilidad de maniobra bajo carga. Si se apaga una carga conectada a la DC, el arco eléctrico en el interruptor debido a un alambre de inductancia e inductancia de carga se convierte en un problema. Esto obliga a los interruptores de CC para ser más robusto.

El 60 Hz ruido creado por los transformadores es mucho menor que el ruido de conmutación que sería creado por toda la electrónica necesaria para buck y boost DC y, a continuación, convertir a AC en el punto de carga como la que usted propone.

Answer 2

HVDC se utiliza: Lista de HVDC proyecto. Los dos principales tecnologías utilizadas para HVDC (tiristores y IGBT) no se hubiera inventado hasta 1950 y 1968, respectivamente. En el medio tiempo, los países fueron la construcción de la CA de los equipos de transmisión. Por qué reemplazar algo que funciona cuando ya te has gastado un montón de dinero para la construcción de un grid? Sólo tiene que esperar hasta que el sistema actual ya no es viable, y de actualización de entonces.

Los datos parecen justificar esta: China es la construcción de un gran número de líneas de transmisión HVDC porque tienen dinero, y realmente no tienen ninguna red existente para interactuar/competir contra. Asimismo, existen proyectos en Europa y las Américas, pero estos parecen ser los que más se limitan a las zonas donde HVDC realmente brillar, (bajo sistemas) porque hay redes existentes de modo que el coste de la actualización no está justificado todavía.

También, HVDC no siempre tiene sentido, especialmente cuando usted necesita o quiere multi-punto de la transmisión. Esto hace que el enrutamiento de un sistema HVDC más difícil que un sistema de AC.

Answer 3

Mediante el uso de transformadores de corriente ALTERNA (de esta manera), inversores, rectificadores, rotary transformadores, etc puede ser eliminado de la red eléctrica, lo que aumenta la eficiencia de manera espectacular, y a su vez la disminución de emisiones y costes.

En Chicago y Nueva York, el controlador de red eléctrica se apaga en la década de 1990. En Melbourne, Australia, el controlador de red de energía se apaga, alrededor de 2005. Al final, la principal o única cosa que aún está conectado a la DC de la cuadrícula era muy viejo Ascensores en edificios antiguos. En Melbourne, después de una línea de transmisión de falla, era más barata para dar a cada uno de los restantes DC cliente un rectificador, y conectar los equipos a la red de CA en lugar de la reparación y sustitución de la DC de la red de transmisión.

Aunque la alimentación de CA de la transmisión tiene muchas ventajas, DC potencia de transmisión sigue siendo utilizado para la interconexión de las HV rejillas: para mantener la estabilidad de la red a través de largas conexiones, y, en particular, en el subterráneo/submarino cables, para reducir la pérdida dieléctrica y el efecto piel.

Answer 4

Es justo ahí, en el gráfico, el punto 6: "Múltiples terminales/tapping : Difícil".

HVDC ya es ocasionalmente utilizado para punto a punto enlaces, pero los más, como la red-y el multitrayecto el sistema de distribución eléctrica es la menos conveniente es. En compacto países Europeos, el promedio tranquilo longitud de un segmento de red es corto, por debajo de la ~100km económico punto de equilibrio.

Personalmente creo que estamos más propensos a ver la implementación de DC de bajo voltaje microrredes alimentados por energías renovables y bancos de baterías antes de ver a un mayorista de la conversión de la red de CA a CC.

Answer 5

Sí, te falta algo. Con modernos transistores y otros componentes electrónicos, puede aumentar la DC a un punto, pero no fácilmente, económicamente o con reaonable eficiencia a niveles de potencia MW a los voltajes requeridos en líneas de transmisión importantes.

Los transformadores son la única forma práctica de conseguir 100s de kV a niveles de potencia MW y transformadores requieren AC.