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高压输电为什么反而省电?
来源:知乎、网络整理 | 作者:turboCorey | 发布时间: 2021-08-08 | 34 次浏览 | 分享到:
高压输电为什么反而省电?

   高压输电时电流其实非常小,首先我们要确定有发电厂发出的电能是一定的,即 [公式] ,这里的S为实在功率,在交流电网中同时存在有功功率和无功功率两种。那么我们变压提高电压的目的就是为了通过不断增大 [公式] 来降低电网线路上的电流 [公式] ,这样就可以减少线路上的损耗,题主的 [公式] 公式就是在考虑线路阻抗时应用的。降低电流的主要目的是为了有效减少线路上的有功功率损耗。

当然有人会问,为什么不能通过降低线路上的电阻来减少损耗呢?首先由公式 [公式] 可知,电流的减少与有功功率的减少呈现平方倍的关系,而电阻的减少和有功功率的减少则为线性关系,对比之下明显降低电流节能更加显著。同时我们在这里联想到电阻的计算公式 [公式] 可以发现在不改变材料的情况下要降低电阻阻值就需要增大导线截面积,而且截面积和电阻为反比例关系,因此持续增大截面积之后电阻变化缓慢,而且过粗的导线也会带来加设困难和材料浪费。当然类似超导等概念的提出就是为了从这个角度寻求突破。但是就现阶段来说超导材料的成本难以实现经济性指标。

因此从电力产业开始发展人们就一直在关注这一问题,唯有升高电压才能将电能传输向更远的地方,这也是为什么交直流之争中交流获胜的原因,因为交流的变压更为容易。当然现阶段随着电力电子设备的发展,越来越多的直流特高压也出现在人们的视线中,那么无论交流特高压还是直流特高压,其最大的意图还是在于升高电压来降低电能在线路上的损耗。


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