Wat is de reden voor het gebruik van hoge spanningen in plaats van lage spanningen in transformatoren en generatoren?

De reden waarom transformatoren en generatoren hoge spanning gebruiken.

In elektriciteitsverdelingssystemen werken transformatoren en generatoren meestal met hoge spanning in plaats van lage spanning, voornamelijk om verschillende belangrijke redenen:

1. Efficiëntie en vermindering van verliezen

Transformer: Hoogspanningsoverdracht kan energieverlies tijdens langeafstands-overdracht verminderen. Volgens het principe van elektromagnetische inductie neemt de stroom af wanneer de spanning wordt verhoogd, en is het thermische verlies van de stroom evenredig aan het kwadraat van de stroom. Daarom kan het verminderen van de stroom aanzienlijk bijdragen tot de vermindering van energieverliezen door weerstand, waardoor de algehele overdrachtefficiëntie verbetert.

2. Spanningsregeling en stabiliteit

Transformers: Transformatoren kunnen spanningsniveaus aanpassen voor verschillende toepassingsgebieden. Bij het overbrengen van elektriciteit over grote afstanden moet de spanning worden verhoogd om lijnverliezen te beperken, en vervolgens verlaagd tot een spanning die gebruikers kunnen accepteren bij aankomst op de bestemming via transformatoren.

3. Systeemstabiliteit

Generator: De vaste spanning van de generator moet overeenkomen met de nominale spanning van het netwerk om de stabiele werking van het elektriciteitsnet te garanderen. Als de uitgangsspanning van de generator niet overeenkomt, kan dit leiden tot spanningsschommelingen, wat de stabiliteit en veiligheid van het hele systeem kan beïnvloeden.

4. Veiligheidsaspecten

Transformer: Het opladen van de transformer vanaf de hoogspanningskant zorgt voor de veiligheid van de laagspanningsspoel, omdat de geleiders in de hoogspanningsspoel meestal dikker en robuuster zijn ontworpen, waardoor kortsluitingen of elektrische lekkages minder waarschijnlijk zijn.

5. Apparaatontwerp en -fabricage

• Transformer: Het ontwerp van hoogspanningstransformatoren maakt vaak gebruik van een gedraaide constructie of andere structuren die de potentiaalgradiënt tussen de windingen verlagen, wat helpt bij het minimaliseren van het risico op storingen en de betrouwbaarheid van de apparatuur verhoogt.

Samengevat gebruiken transformatoren en generatoren hoge spanning om de efficiëntie van elektriciteits-overdracht te verbeteren, het systeem stabiel te houden, veiligheid te waarborgen en te voldoen aan de ontwerpeisen en fabricagevereisten van de apparatuur.