Por que a eletricidade é transmitida em alta tensão? O Princípio da Transmissão de Alta Tensão


A transmissão de alta tensão é um passo fundamental na transmissão de eletricidade em larga escala. Em geral, transmissão de alta tensão é transmissão de longa distância. então, por que usar as perigosas linhas de alta tensão para transmitir eletricidade? De fato, o principal objetivo do uso de alta tensão é reduzir perdas desnecessárias na transmissão em longas distâncias.

– Princípio de transmissão de alta tensão
– Por que é necessário transmitir eletricidade a longas distâncias??
– Por que os cabos aéreos são usados ​​para transmissão de alta tensão??
– O que é transmissão EHV?
– Vantagens da transmissão EHV

Princípio de transmissão de alta tensão

Normalmente, a potência dos geradores das usinas é apenas 5 uma 18 kV. Porém, quando conectado à rede, a tensão sobe primeiro para 220 kV de 330 kV. Na transmissão de longa distância, perdas de energia são significativas. Para reduzir as perdas de energia, a resistência DC do cabo de transmissão deve ser a mais baixa possível.

Existem duas maneiras de reduzir as perdas de transmissão de energia. Um deles é aumentar a área da seção transversal do condutor. Porém, raio de cabo mais espesso leva a um aumento de peso e custo total.

torre elétrica de alta tensão
linha de alta tensão

Outro método é aumentar a tensão de transmissão. À medida que a tensão do cabo aumenta, a corrente de acionamento pode ser significativamente reduzida. Deste modo, as perdas no linha de transmissão eles são muito menores.

Pela fórmula da energia elétrica, A potência transmitida é igual ao produto da tensão pela corrente. (P=IU). Em igual poder, quanto maior a tensão do cabo, quanto menor a corrente de transmissão. Além do mais, as perdas do cabo são proporcionais à corrente e inversamente proporcionais à tensão de transmissão (P=I2*R).

Atualmente, Algumas usinas aumentaram sua tensão de transmissão para o nível de tensão ultra-alta de 500 kV – 1000 kV. Isso permite um aumento exponencial na potência transmitida em cabos do mesmo diâmetro e reduz a perda de potência..

Por que é necessário transmitir eletricidade a longas distâncias??

A transmissão de eletricidade a longa distância está relacionada à fonte de geração de eletricidade. As fontes mais comuns de geração de eletricidade são a energia térmica, a hidráulica, o nuclear, vento e sol. Como a distribuição dos recursos naturais varia de uma região para outra, a capacidade de gerar eletricidade varia muito. Portanto, a maior parte da eletricidade tem que ser transmitida por longas distâncias para alcançar as diferentes regiões.

E no curso da transmissão de longa distância, a eletricidade incorre em enormes perdas.. Portanto, somente aumentando a tensão a eficiência da transmissão pode ser maximizada. A transmissão em alta tensão consiste em elevar a tensão antes de enviá-la ao seu destino. E nenhuma eletricidade é necessária para percorrer a distância até ela..

Por que os cabos aéreos são usados ​​para transmissão de alta tensão??

Na atualidade, nenhum material isolante eficaz é encontrado para isolar o invólucro externo do cabos de ultra alta tensão. Normalmente, Os cabos de alta tensão são deixados nus e usam ar como isolamento.

Além do mais, cabos subterrâneos são mais complexos do que cabos aéreos. Para evitar danos externos, linhas subterrâneas geralmente exigem camadas de blindagem. Em geral, cabos subterrâneos são tecnicamente exigentes e mais difíceis de fabricar e colocar. O custo de um cabo subterrâneo do mesmo nível de tensão pode ser várias ou até dezenas de vezes maior que o de um cabo aéreo. Se todas as linhas de transmissão de AT fossem substituídas por cabos subterrâneos, especialmente em longas distâncias através de terrenos complexos, custos e requisitos técnicos disparariam.

O que é transmissão EHV?

transmissão de energia
transmissão de longa distância

EHV refere-se ao nível de tensão extra alto de 1000 kV y superior. A transmissão EHV é desenvolvida com base na transmissão HV. O objetivo é alcançar maior transmissão de energia em longas distâncias e a interconexão de sistemas para criar um sistema de energia combinado..

Estima-se que a capacidade transmissão de linha a partir de 1150 kV pode substituir cinco ou seis linhas de 500 kV, ou três linhas de 750 kV. O uso do cabo EAT pode reduzir em um terço o material usado nas torres elétricas, economize metade do uso de condutores e economize entre um 10 e um 15% do custo da rede, incluindo subestações. Isso pode trazer benefícios econômicos e sociais significativos para países e regiões com alta densidade populacional e terras valiosas..

Vantagens da transmissão EHV

(1) A EHV pode atender aos requisitos de transmissão de energia em larga escala, longa distância e alta eficiência. Normalmente, a distribuição de recursos energéticos é desigual na maioria das áreas. A distância entre grandes bases de poder e centros de carga é geralmente 1.000 uma 3.000 km. Portanto, é necessário desenvolver vigorosamente a tecnologia de transmissão EHV com grande capacidade de transmissão, longa distância e alta eficiência.

(2) O uso de transmissão de energia de alta tensão extra é ecologicamente correto. Isso porque o desenvolvimento intensivo e o uso eficiente de energia limpa são indissociáveis ​​da transmissão de longa distância.. A energia eólica, energia solar e outros tipos de energia limpa são transmitidos em larga escala e a longas distâncias para áreas urbanas com alta demanda por eletricidade. Deste modo, o consumo de energia fóssil e as emissões poluentes podem ser reduzidos.

(3) A EAT contribui para melhorar a segurança da operação da rede elétrica. O uso de transmissão de rede híbrida EHV AC-DC pode reduzir bastante os problemas de capacidade de transferência insuficiente e suporte fraco do tensão reativa. Isso reduzirá o risco de apagões ocorrerem em grandes áreas da rede. E pode criar as condições para a operação gradual em camadas e zonas do próximo nível da rede.. Além do mais, também pode resolver problemas como excessos de corrente de curto-circuito e melhorar a flexibilidade e confiabilidade da operação da rede.

(4) A utilização de cabos de extra alta tensão favorece a melhoria dos benefícios sociais integrais. Comparado com a transmissão HV e UHV, o uso da transmissão EHV pode economizar muita área de postura e melhorar a eficiência dos recursos terrestres.