Por que es necesario elevar la tensión a 500.000 voltios para transportarla a largas distancias?
Respuestas
Respuesta: La mejor respuesta a esa pregunta es que las líneas de transmisión de alto voltaje transportan energía a largas distancias
mucho más eficiente que las líneas de distribución de baja tensión por dos razones principales. En primer lugar, las líneas de transmisión de alto voltaje se aprovechan de la ecuación de Potencia, es decir, la Potencia es igual al Voltaje por la Corriente. Por lo tanto, en un alto voltaje permite disminuir la corriente para transmitir la misma cantidad de Potencia. En segundo lugar, ya que las pérdidas de transporte son una función del cuadrado de la corriente que fluye en los conductores, el aumento del voltaje va a reducir drásticamente las pérdidas de transporte. Además, la reducción de la corriente permite usar conductores de calibre más pequeño.
La figura anterior muestra una línea de transmisión de 500 kV trifásica con dos conductores por fase. La opción de dos conductores por fase se llama la agrupación. compañías eléctricas lían múltiples conductores dobles, triples, o más- para aumentar la capacidad de transporte de energía de una línea eléctrica. El tipo de aislamiento utilizado en esta línea se conoce como V-string aislamiento. Aislamiento V-secuencia, en comparación con I-cadena de aislamiento, proporciona estabilidad en condiciones de viento. Esta línea también tiene dos alambres estáticos en la parte superior para protegerlo-auto de los rayos. Los alambres estáticos en este caso no tienen aislantes; -en su lugar, que están conectados directamente a las torres metálicas de manera que los rayos son inmediatamente conectado a tierra. Esperemos que este blindaje se quedará con los principales conductores de potencia de experimentar una descarga directa de rayo.
El aumento de tensión para reducir la corriente
El aumento de la tensión para reducir la corriente reduce el tamaño del conductor y aumenta los requisitos de aislamiento. Echemos un vistazo a la ecuación de poder de nuevo:
Potencia = Voltaje x Corriente
Tensión En × actual En = Tensión de salida × actual Salir
De la ecuación de potencia por encima de, el aumento de la tensión significa que la corriente se puede reducir por la misma cantidad de energía. El propósito de trans-formadores de elevadores en plantas de energía, por ejemplo, es para aumentar la tensión para reducir la corriente de alimentación para el transporte a largas distancias. Luego, en el extremo receptor de la línea de transmisión, transformadores reductores se utilizan para reducir la tensión para la distribución más fácil.
Por ejemplo, la cantidad de corriente necesaria para el transporte de 100 MW de pow-er a 230 kV es la mitad de la cantidad de corriente necesaria para el transporte de 100 MW de energía a 115 kV. En otras palabras, duplicando la tensión corta el cur-alquiler requerido por la mitad.
Las líneas de transmisión de voltaje superior, requieren estructuras más grandes con cadenas de aisladores más largos con el fin de tener mayores espacios de aire y la ínsula-ción necesaria. Sin embargo, por lo general es mucho más barato para construir estructuras más grandes y más amplio derecho de paso para las líneas de transmisión de alta tensión de lo que es para pagar el costo continuo de altas pérdidas asociadas a las líneas eléctricas de baja tensión. Además, para el transporte de una cantidad dada de energía desde el punto «a» al punto «b», una línea de mayor tensión puede requerir mucho menos derecho de la tierra camino de múltiples líneas de baja tensión que están al lado del otro.
El aumento de tensión para reducir las pérdidas
El costo debido a las pérdidas disminuye dramáticamente cuando se baja la corriente. Las pérdidas de energía en los conductores se calculan por la fórmula I 2 R . Si la corriente ( I ) se duplica, las pérdidas de potencia se cuadriplican para un mismo tipo de conductor con una resistencia ( R ). De nuevo, es mucho más rentable para el transporte de grandes cantidades de energía eléctrica a largas distancias utilizando líneas de transmisión de alta tensión ya que la corriente es menor y las pérdidas son mucho menores.
Conductores liados
Sujeción de los conductores aumenta significativamente la capacidad de transferencia de energía de la línea. El extra de costo relativamente pequeño en la construcción de una línea de transmisión añadir conductores agrupados se justifica fácilmente ya que la agrupación de los conductores ac-tualmente dobles, triples, cuádruples, y así en la capacidad de transferencia de potencia de la línea. Por ejemplo, supongamos que un derecho de paso para una nueva línea de transmisión particular ha sido asegurado. El diseño de líneas de transmisión para tener múltiples conductores por fase aumenta significativamente la capacidad de transporte de energía de esa línea por un costo adicional mínimo global.