Даёшь постоянный ток! Опции

[Гость_Феодор_*]

Здравствуйте господа, давно не виделись.

Есть бредовая идея, присоединяйтесь к обсуждению.

Идея: наступает пора перевести планету обратно на постоянный ток.

Как мы помним, первые электрические сети были постоянными. Однако, единственным эффективным способом преобразования напряжения был перевод электрического поля в магнитное и обратно, т. е. трансформатор, а трансформатор работает только с переменным током.

Прошёл век. Всё больше электрической нагрузки - электроника, которая первым делом ток выпрямляет, создавая в сетях переменного тока злобные гармоники. Вторым делом электроника осуществляет высокоэффективное преобразование постоянного тока используя тиристоры и стабилизирующие схемы с обратной связью. Электронное питание всё чаще применяется в традиционно реактивных нагрузках: лампах дневного света (электронный балласт), в моторах (преобразователи частоты).

С другой стороны, расширяется парк генерации постоянного тока: солнечные батареи, обычные аккумуляторы в источниках бесперебойного питания. Всё больше вводится высоковольтных линий постоянного тока, построенных на тех же тиристорах.

Электронные компоненты (особенно высоковольтные) пока что дороги, но постоянно дешевеют. Медь, напротив, дорожает.

Повсеместно используемый трёхфазный переменный ток имеет свои недостатки. ЛЭП - огромные антенны, рассеивающие энергию в окружающую среду. В то же время, среднее напряжение меньше пикового, то есть провода используются неэффективно. Фазовая синхронизация гигантских сетей, управление как активными, так и реактивными компонентами - сложные инженерные задачи. Наконец, трёхфазное питание требует трёх проводников, а постоянный ток обходится двумя или одним.

Итак, мы всё больше потребляем, генерируем и передаём постоянный ток, но "посередине" используем переменный. В какой-то момент станет выгоднее массово перейти на сети постоянного тока.

Резистивной и электронной нагрузке природа тока безразлична. Трансформаторы можно заменить электронными преобразователями. Если преобразователи автоматически стабилизируют выходное напряжение, не требуется чрезвычайная стабильность напряжения в питающей сети. Если электронные преобразователи будут иметь кибернетические функции, можно будет предотвращать катастрофы посредством точечного управления нагрузками. Генераторы переменного тока можно снабдить выпрямителями, индуктивные двигатели - инверторами. Ими же можно снабдить точки соединения постоянных и переменных сетей.

Итак, в чём я неправ?

Я слышал, что постоянный ток имеет какие-то особые недостатки в плане передачи, но подробного объяснения не встретил. Кто разъяснит?

[Dashout]

Ну вы молодцы!!!,
пока писал текст, нанотехнолог промелькнул по ТВ с энергосберегающим освещением. Если он узнает вариант с ПТ, который даст ему монопольно впихнуть свои лампочки в жилье - пробъет все законы.
давайте пока жилье оставим, перейдем чуть выше, на распределительные линии

Уважаемые эксперты, вот что успел выловить и сформулировать вопросы:
Применительно к переводу распределительных систем на ПТ
Пример: По оплате реактивной энергии (понимаю, что есть и другие искажения, просто реактивка на глазах)
Не буду приводить все нормативные акты, но получается не очень здорово.
Приложение 2 (к приказу N 49 от 22 февраля 2007 г. «О порядке расчёта значений соотношения потребления активной и реактивной мощности…
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Положение точки присоединения потребителя к электрической сети tg фи
напряжением 110 кВ (154 кВ) 0,5
напряжением 35 кВ (60 кВ) 0,4
напряжением 6 - 20 кВ 0,4
напряжением 0,4 кВ 0,35

Митерев Дмитрий Александрович (http://miterevdmitriy.livejournal.com/892.html) привел значения tg фи к cos фи:
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
Положение точки присоединения потребителя к электрической сети сos фи
напряжением 110 кВ (154 кВ) 0,894
напряжением 35 кВ (60 кВ) 0,928
напряжением 6 - 20 кВ 0,928
напряжением 0,4 кВ 0,944
смотрю другую страницу, где предлагают приобрести компенсационную установку.
http://www.ruselt.ru/krm.php, Приведены данные по cos фи:
Применение установок компенсации реактивной мощности КРМ необходимо на предприятиях, использующих:
• Асинхронные двигатели (cos(ф) ~ 0.7)
• Асинхронные двигатели, при неполной загрузке (cos(ф) ~ 0.5)
• Выпрямительные электролизные установки (cos(ф) ~ 0.6)
• Электродуговые печи (cos(ф) ~ 0.6)
• Индукционные печи (cos(ф) ~ 0.2-0.6)
• Водяные насосы (cos(ф) ~ 0.
• Компрессоры (cos(ф) ~ 0.7)
• Машины, станки (cos(ф) ~ 0.5)
• Сварочные трансформаторы (cos(ф) ~ 0.4)
• Лампы дневного света (cos(ф) ~ 0.5-0.6)
Ну вот, это практически вся промышленность! Предельные значения (нормативные, если брать по 0,4 кВ - 0,944) явно выходят за значения вышеприведенной таблицы.
Могу я сопоставлять эти значения, подразумевая, что оборудование будет работать?
Если да, то что получается?! За превышение значений с Потребителя взимается плата. Если Потребитель хочет остаться в нуле ему нужно покупать компенсационное оборудование. На этой же странице http://www.ruselt.ru/krm.php есть калькулятор. Ввел cos фи 0,7 на 100 кВт – для того, чтобы его привести к 1 (единице) нужна установка КРМ-0.4, мощностью 98 кВАр.
Т.е., просматриваются варианты поведения:
1. Вариант А) Потребитель покупает на ввод 50 гц для производства полезной работы, вместе с тем, он должен еще производить дополнительную работу по корректировке этой энергии. (эл. двигатель 50 гц + компенсационная установка);
2. Вариант Б) Потребитель покупает на ввод 50 гц, выпрямляет и использует на двигателях DC; (эл. двигатель ПТ + выпрямитель);
3. Вариант В) в распределительную сеть поступает ПТ, потребитель использует двигатели DC;
4. Вариант Г) в распределительную сеть поступает ПТ, потребитель устанавливает преобразователь, использует двигатели AC: (эл. двигатель 50 гц + преобразователь);
При анализе, мне кажется, нужно сопоставить не только стоимость оборудования (преобразователь, выпрямитель, компенсационная установка), но и размер финансовых потерь ( на этой же странице, где калькулятор утверждается, что: Оплата за реактивную энергию составляет от 12% до 50% от активной энергии в различных регионах России).
Насколько это верно?
И еще! Если Потребитель пользуется некачественной энергией, можем мы утверждать что повышается энергоемкость производства. Т.е., для выполнения одной и той же механической работы Потребитель возьмет больше некачественной энергии, следовательно, требуется выработать на ТЭС больше полной мощности (это важный момент!)