ΒΡΕΙΤΕ ΜΑΣ ΣΤΟ FACΕBOOK (Ηλεκτρολογικές Ενημερώσεις) ΚΑΙ ΚΑΝΤΕ LIKE

Πέμπτη, 8 Σεπτεμβρίου 2016

ΓΙΑΤΙ Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΣΕ ΥΨΗΛΗ ΤΑΣΗ


Η ηλεκτρική ενέργεια στην Ελλάδα μπορεί να παράγεται είτε σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, οι οποίοι κατασκευάζονται σε συγκεκριμένες περιοχές που πρέπει να είναι κοντά σε σημεία εξόρυξης στερεών καυσίμων, είτε σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς οι οποίοι επίσης κατασκευάζονται σε περιοχές με ιδιαίτερη γεωγραφική διαμόρφωση ικανή να αξιοποιήσει του πλησίον αυτής ευρισκόμενους υδάτινους πόρους.

Και στις δύο περιπτώσεις η ενέργεια που παράγεται χρειάζεται να μεταφερθεί σε κόμβους του δικτύου διανομής που βρίσκονται είτε πλησίον αστικών κέντρων, είτε πλησίον βιομηχανικών περιοχών. 


Είναι προφανές ότι αυτοί οι κόμβοι είναι πιθανό να βρίσκονται δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά από τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Αυτό έχει σαν συνέπεια οι γραμμές μεταφοράς να έχουν αντιστοίχου μεγέθους μήκη.

Από το βασικό όμως νόμο της ηλεκτροτεχνίας που διέπει τα ηλεκτρικά δίκτυα, δηλαδή το νόμο του Ohm είναι γνωστό πως η απώλεια ενέργειας σε έναν αγωγό διαρρεόμενο από ρεύμα είναι ανάλογη της αντίστασης του αγωγού, η οποία με τη σειρά της είναι ανάλογη του μήκους του αγωγού.


Έτσι λοιπόν βλέπουμε πως η ηλεκτρική ενέργεια μεταφερόμενη από τους σταθμούς παραγωγής προς τους ευρισκόμενους σε απόσταση εκατοντάδων χιλιομέτρων κόμβους διανομής έχει πολύ μεγάλες απώλειες.

Με δεδομένο το μήκος μιας γραμμής μεταφοράς η μείωση των απωλειών μπορεί να γίνει μόνο με την αύξηση της διατομής των αγωγών μεταφοράς.

Αυτό θα είχε σαν συνέπεια πολύ μεγάλο κόστος κατασκευής των γραμμών μεταφοράς, αλλά και σημαντική δυσκολία στην εγκατάστασή τους καθώς το βάρος της κάθε γραμμής θα αυξανόταν πολύ.


 Οι μετασχηματιστές έδωσαν τη λύση στο πρόβλημα. Αυτοί επιτυγχάνουν να αφήσουν αμετάβλητη τη μεταφερόμενη ηλεκτρική ενέργεια, ελαττώνουν την ένταση του ρεύματος και αυξάνουν την τάση του με συνέπεια οι θερμικές απώλειες πάνω στη γραμμή, οι οποίες είναι ανάλογες με το τετράγωνο της έντασης του ρεύματος να μειώνονται πάρα πολύ. 

Σε ένα μετασχηματιστή που παρεμβάλλεται σε μια γραμμή μεταφοράς ο δεκαπλασιασμός της τάσης θα έχει σαν συνέπεια τη μείωση της έντασης στο ένα δέκατο της αρχικής. Αυτό θα έχει σαν τελική συνέπεια τη μείωση των απωλειών στο ένα εκατοστό της αρχικής. 


Στην αρχή των γραμμών μεταφοράς η τάση πολλαπλασιάζεται μέσω μετασχηματιστών ανύψωσης της τάσης και τούτο γιατί πρέπει να έχει ένα επαρκές μέγεθος ικανό να υπερκεράσει τις πολύ μεγάλες απώλειες τάσης κατά μήκος της τεραστίου μήκους γραμμής μεταφοράς.

Αντιθέτως στο τέλος της γραμμής μεταφοράς η τάση υποβιβάζεται με τη βοήθεια μετασχηματιστών υποβιβασμού της τάσης και τούτο για να αποκτήσει μέγεθος κατάλληλο για τους καταναλωτές, δηλαδή από 230 Volt.ως μερικά KV. 

Ας δούμε ένα παράδειγμα

 Θεωρητικά μιλώντας, (ας μη μπλέξουμε με συντελεστές ισχύος, απώλειες κλπ.), εάν μια γεννήτρια έχει ισχύ 30MW (την οποία ισχύ θέλουμε να μεταφέρουμε), και η τριφασική της τάση είναι ας πούμε 5KVτότε η ισχύς της γεννήτριας θα μεταφερθεί με ρεύμα 

Ι=30000000/5000=6000Α.

 Εάν τώρα ανυψώσουμε την τάση στα
150KV, τότε η ισχύς της γεννήτριας θα μεταφερθεί με ρεύμα 

Ι=30000000/150000=200Α.

 με αποτέλεσμα να χρειαζόμαστε αγωγούς με μικρότερη διατομή και να έχουμε και μικρότερες πτώσεις τάσης