Câu hỏi/bài tập:
1. Hãy giải thích tại sao trong thực tế truyền tải điện năng đi xa người ta thường chỉ sử dụng phương án b và d.
2. Thảo luận để đánh giá vai trò của máy biến áp trong việc giảm hao phí năng lượng điện khi truyền tải điện năng đi xa.
3. Nêu ưu điểm của dòng điện và điện áp xoay chiều trong truyền tải năng lượng điện về phương diện khoa học và kinh tế.
Vận dụng lý thuyết truyền tải điện năng đi xa
1. Hao phí trên đường truyền tải điện được tính theo công thức: \({P_{hp}} = \frac{{{P^2}}}{{{U^2}}}R\)
Trong thực tế truyền tải điện năng đi xa người ta thường chỉ sử dụng:
- Phương án b: Sử dụng dây dẫn có điện trở suất nhỏ như đồng, nhôm…để giảm điện trở của dây, từ đó giảm hao phí. Đây là phương án tốn ít chi phí nhưng có hiệu quả cao;
- Phương án d: Tăng điện áp hiệu dụng ở nhà máy phát điện khi đưa lên đường dây và giảm điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết. Vì điện áp càng lớn, hap phí càng giảm (khi tăng điện áp lên gấp 10 lần, thì hao phí giảm 100 lần).
Advertisements (Quảng cáo)
Người ta hạn chế sử dụng:
- Phương án a: giảm khoảng cách truyền từ nhà máy đến nơi tiêu thụ. Vì trên thực tế, nhà máy phát điện có quy mô to nên thường được đặt ở những khu riêng biệt, xa nội thành, gần sông, hồ…Nơi tiêu thụ thường là những khu dân cư, đô thị,...Vì vậy, rất khó để giảm khoảng cách truyền từ nhà máy đến nơi tiêu thụ;
- Phương án c: tăng tiết diện dây dẫn. Vì khi tăng tiết diện sẽ dẫn đến hao phí, tốn kém. Và dây dẫn quá to sẽ dẫn đến cồng kềnh trong quá trình truyền tải điện đi xa.
2. Khi đặt một máy tăng áp ở đầu đường dây truyền tải điện, điện áp sẽ tăng lên giúp giảm hao phí trong quá trình truyền tải một cách hiệu quả nhất. Khi đến nơi tiêu thụ, ta đặt một máy hạ áp ở cuối đường dây để điện áp được hạ xuống phù hợp với mục đích sử dụng.
3. Dòng điện xoay chiều phù hợp cho việc truyền tải điện năng xa vì có các ưu điểm sau:
a. Khả năng truyền điện xa: Dòng điện xoay chiều có khả năng truyền tải điện năng xa một cách dễ dàng và thuận tiện. Điều này là do dòng điện xoay chiều có thể tăng hoặc hạ điện áp dễ dàng thông qua máy biến áp, giúp điều chỉnh điện áp theo yêu cầu. Do đó, việc truyền tải điện năng qua các đường dây điện dài và xa không gặp nhiều khó khăn.
b. Giảm hao phí: Với dòng điện xoay chiều, ta có thể sử dụng máy biến áp để tăng hoặc hạ điện áp dễ dàng. Điều này giúp giảm hao phí trong quá trình truyền tải điện năng xa, so với việc sử dụng dòng điện một chiều cần sử dụng các thiết bị điều chỉnh điện áp phức tạp hơn.
c. Tiện lợi và linh hoạt: Máy biến áp dùng trong hệ thống dòng điện xoay chiều giúp dễ dàng điều chỉnh và kiểm soát điện áp. Điều này cho phép hệ thống có khả năng thích ứng và linh hoạt hơn trong việc truyền tải điện năng xa, đặc biệt khi có sự thay đổi về tải trọng hoặc điều kiện mạng lưới.
d. Hiệu quả cao: Dòng điện xoay chiều có hiệu suất truyền tải điện cao hơn so với dòng điện một chiều. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tổn thất trong quá trình truyền tải điện năng xa.
Tổng hợp lại, dòng điện xoay chiều thích hợp cho truyền tải điện năng xa do có khả năng truyền điện xa dễ dàng, giảm hao phí, tiện lợi và linh hoạt, cũng như hiệu suất truyền tải cao.