Apakah manfaat menggunakan transformator dalam sistem penghantaran dan pembahagian kuasa?

Kelebihan Menggunakan Transformator dalam Sistem Penghantaran dan Pembahagian Tenaga

Transformator memainkan peranan penting dalam sistem penghantaran dan pembahagian tenaga, menawarkan beberapa kelebihan:

Penjanaan Voltan:

Step-Up: Di loji janakuasa, transformator meningkatkan voltan rendah yang dihasilkan oleh penjana kepada voltan tinggi yang sesuai untuk penghantaran jarak jauh. Ini mengurangkan kerugian tenaga semasa penghantaran kerana arus lebih rendah pada voltan yang lebih tinggi, dengan itu mengurangkan kerugian garis.

Step-Down: Dalam sistem pembahagian, transformator mengurangkan voltan tinggi kepada voltan yang lebih rendah yang sesuai untuk digunakan oleh peranti pengguna. Ini memastikan pembahagian tenaga yang selamat dan cekap.

Pengasingan:

Transformator menyediakan pengasingan elektrik, mencegah sambungan elektrik terus antara sisi utama dan sisi sekunder. Ini meningkatkan keselamatan sistem dan mengurangkan risiko penyebaran kerosakan.

Perlawanan Sesuai:

Transformator boleh melakukan perlawanan sesuai, memastikan perlawanan optimum antara sumber tenaga dan beban, dengan itu meningkatkan kecekapan dan kestabilan sistem.

Pengaturan Voltan:

Transformator boleh mengatur voltan keluaran dengan menyesuaikan nisbah putaran, memastikan voltan stabil di hujung pengguna, walaupun beban berubah-ubah.

Sokongan untuk Sistem Fasa Berganda:

Transformator boleh digunakan dalam sistem tiga fasa, memberikan voltan tiga fasa yang seimbang, yang penting untuk aplikasi industri.

Mengapa Tenaga DC Tidak Biasa Digunakan dalam Sistem Penghantaran dan Pembahagian

Walaupun tenaga DC mempunyai kelebihannya dalam aplikasi tertentu (seperti penghantaran DC voltan tinggi), ia kurang biasa digunakan dalam sistem penghantaran dan pembahagian tenaga tradisional. Berikut adalah alasan utamanya:

Keterbatasan Transformator:

Transformator hanya boleh digunakan dengan tenaga AC, bukan tenaga DC. Prinsip operasi transformator bergantung pada medan magnetik bolak-balik, yang tidak dapat dihasilkan oleh tenaga DC. Oleh itu, tenaga DC tidak dapat ditransformasikan menggunakan transformator.

Kos dan Kerumitan Peralatan:

Sistem penghantaran DC memerlukan peralatan tambahan, seperti rektifier dan inverter, yang menambah kerumitan dan kos kepada sistem. Sebaliknya, sistem penghantaran AC boleh menggunakan transformator secara langsung untuk penjanaan voltan, menjadikannya lebih mudah dan kurang mahal.

Perlindungan Kerosakan:

Dalam sistem DC, arus kerosakan tidak mempunyai titik persilangan sifar semula jadi, menjadikannya lebih sukar untuk menghentikan arus kerosakan. Sistem AC boleh menggunakan titik persilangan sifar semula jadi arus untuk menghentikan busur api, menjadikan perlindungan kerosakan lebih mudah dicapai.

Keluwesan Pembahagian:

Tenaga AC boleh ditransformasikan dengan mudah kepada tahap voltan yang berbeza menggunakan transformator, menyesuaikan dengan pelbagai keperluan pengguna. Tenaga DC kurang fleksibel dalam pembahagian dan memerlukan peralatan penukaran yang rumit untuk menampung tahap voltan yang berbeza.

Infrastruktur Sedia Ada:

Sistem penghantaran dan pembahagian tenaga semasa sebahagian besar berdasarkan tenaga AC, dengan infrastruktur yang luas sudah sedia ada. Peralihan ke tenaga DC akan memerlukan modifikasi dan pelaburan yang signifikan, yang tidak ekonomi.

Kesimpulan

Transformator menawarkan pelbagai kelebihan dalam sistem penghantaran dan pembahagian tenaga, termasuk penjanaan voltan, pengasingan elektrik, perlawanan sesuai, pengaturan voltan, dan sokongan untuk sistem fasa berganda. Tenaga DC kurang biasa digunakan dalam sistem tenaga tradisional disebabkan keterbatasan transformator, kos dan kerumitan peralatan yang lebih tinggi, kesukaran dalam perlindungan kerosakan, kurangnya keluwesan pembahagian, dan infrastruktur berbasis AC yang sedia ada. Namun, dengan kemajuan teknologi, penghantaran DC voltan tinggi semakin mendapat kepentingan dalam penghantaran jarak jauh dan aplikasi kabel bawah laut.