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高壓輸電為什么反而省電?
來源:知乎、網絡整理 | 作者:turboCorey | 發布時間: 2021-08-08 | 1028 次瀏覽 | 分享到:
高壓輸電為什么反而省電?

   高壓輸電時電流其實非常小,首先我們要確定有發電廠發出的電能是一定的,即 [公式] ,這里的S為實在功率,在交流電網中同時存在有功功率和無功功率兩種。那么我們變壓提高電壓的目的就是為了通過不斷增大 [公式] 來降低電網線路上的電流 [公式] ,這樣就可以減少線路上的損耗,題主的 [公式] 公式就是在考慮線路阻抗時應用的。降低電流的主要目的是為了有效減少線路上的有功功率損耗。

當然有人會問,為什么不能通過降低線路上的電阻來減少損耗呢?首先由公式 [公式] 可知,電流的減少與有功功率的減少呈現平方倍的關系,而電阻的減少和有功功率的減少則為線性關系,對比之下明顯降低電流節能更加顯著。同時我們在這里聯想到電阻的計算公式 [公式] 可以發現在不改變材料的情況下要降低電阻阻值就需要增大導線截面積,而且截面積和電阻為反比例關系,因此持續增大截面積之后電阻變化緩慢,而且過粗的導線也會帶來加設困難和材料浪費。當然類似超導等概念的提出就是為了從這個角度尋求突破。但是就現階段來說超導材料的成本難以實現經濟性指標。

因此從電力產業開始發展人們就一直在關注這一問題,唯有升高電壓才能將電能傳輸向更遠的地方,這也是為什么交直流之爭中交流獲勝的原因,因為交流的變壓更為容易。當然現階段隨著電力電子設備的發展,越來越多的直流特高壓也出現在人們的視線中,那么無論交流特高壓還是直流特高壓,其最大的意圖還是在于升高電壓來降低電能在線路上的損耗。


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