Задача 1. «Передача энергии»
Крупное промышленное предприятие потребляет электрическую мощность 1200 кВт. На расстоянии 5 км от предприятия находится электростанция. Передача электроэнергии производится при напряжении 60 кВ. Допустимая потеря напряжения на проводах равна 1 %. Определите минимально возможный диаметр медных проводов. Почему при передаче энергии на проводах очень высокое напряжение?
Справочные данные: удельное электрическое сопротивление меди 1,7 × 10−8 Ом•м.
Решение:
Падение напряжения на проводах равно k•U, где k = 0,01. Напряжение на выходе линии равно
U/ = (1 − k)U.
Сила тока в цепи I = P/U. Сопротивление проводов
R = kU2/P.
Для двухпроводной линии
R = 2ρl/S,
где S = πd2/4.
Отсюда
d = (2/U) √[2ρlP/(πk)].
После вычисления d = 2,7 мм.
При увеличении напряжения на проводах уменьшается сила тока в проводах, что приводит к уменьшению потерь электроэнергии.
|