Højspænding og tab

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Danish to

Threaded View
Hej

Jeg kom til at tænke på at i fysik lærte vi at man bruger højspænding
fordi tabet i kablerne er mindre. Men vi lærte ikke hvorfor. Så jeg
prøvede at regne lidt på det, og kom frem til at fysiklæreren havde
ret (ikke overraskende)[3]. Men jeg bemærkede også en anden ting ved
en mellemregning med de tal jeg havde valgt, som jeg studsede noget
over...

Lad os forestille os at transformer-stationen ude ved kunden skal
bruge 100 Watt. Hvor meget der er tab i transformerstationen og
hvor meget der er til kunden er i og for sig ligegyldigt, den skal
bare bruge 100 Watt.

Hvis vi forsyner den med 1 volt, skal den bruge 100W/1V10%0 Ampere for
at få 100 Watt.

Hvis den samlede modstand i kablet er 1 ohm, vil spændingsfaldet over
kablet være 100A * 1Ohm = 100 Volt[1].

Kraftværket skal altså levere 101 Volt, for at vi har 1 Volt ude
ved transformerstationen.

Forsyner vi i stedet transformerstationen med 100 Volt, skal den
bruge 100W/100V1A% for at have de 100 Watt.

Kablet er stadig 1 ohm, så ved 1A er spændingsfaldet 1A*1 Ohm = 1V[2].
Kraftværket skal altså levere 101 Volt, for at vi har 100 Watt ude
ved transformerstationen.

Her er det så jeg står af. Hvordan kan det give 101 Volt i begge
tilfælde? Kablet ved da ikke om vi forsøger at levere 1V eller 100V
ud til transformerstationen.

Er det mig der sidder og sover, eller mangler jeg noget grundlæggende?

Mvh
Kent

[1] 100V * 100A = 10.000W bliver til varme i kablet.

[2] 1V * 1A = 1W bliver til varme i kablet.

[3] Og samme beregning med 10.000 V gav 0,0001W der bliver til varme.
--
"The Brothers are History"

Re: Højspænding og tab
Quoted text here. Click to load it

Kablet ved hvor meget strF8%m der gE5%r... Regnestykket passer
tilfE6%ldigvis fordi du dividerer det ene tal med 100 og ganger det
andet med 100, hvorved vi er "hjemme" ved samme vE6%rdi igen.
Forestiller man sig det fF8%rste eksempel hvor der tabes 100 V i kablet,
vil det kun passe sE5% lE6%nge vi bruger de 100 A. Bruger vi ingenting vil
spE6%ndingen ude ved kunden vE6%re 101V, det vil vE6%re en meget stor
spE6%nding hvis vi forventer 1 volt til forbrugerne.
Gentager vi det med et kraftvE6%rk der leverer 100 V vil
spE6%ndingsvariationen fra ubelastet til nominel 100W belastning ude hos
kunden vE6%re 1 V.
SpE6%ndingsvariationen set ud ehos kunden bliver i disse eksempler et
udtryk for tabet i kablet.

Hilsen Kim

Re: Højspænding og tab
Den Fri, 22 Jan 2010 13:19:47 -0800 (PST) skrev Kim Christensen:
Quoted text here. Click to load it

Så det du siger er at hvis vi nu siger at kunden skal have 10V leveret,
så skal vi med 100V bruge en transformator med 10x så mange viklinger
på primærsiden, men hvis vi vender samme transformator om, vil den
belaste elnettet så meget mere at spændingen falder til 1V, som den
så kan transformere op til 10V? (Jeg ser lige bort fra tab i
transformatoren).

Er det rigtigt forstået?

Mvh
Kent
--
"The Brothers are History"

Re: Højspænding og tab

Quoted text here. Click to load it

Hvis det stadig er under forudsE6%tning af at kunden skal bruge en
ydelse pE5% 100W er det korrekt.
Ved 10 V krE6%ver det 10 A at fE5% afsat 100 W. Transformatoren agerer
"gearkasse" og genererer de 10 V og 10 A ud fra 100 V, hvor der sE5% kun
skal bruge 1A (tabsfrit) Kablet har en modstand pE5% 1 ohm, det giver et
spE6%ndingsfald pE5% 1 V, og det er helt fint da kraftvE6%rket leverer 101 =
V

Vender vi transformeren og det forudsE6%ttes at der pE5% forbrugersiden
stadig skal bruges 10 V og 10 A  vil viklingstallet pE5% 1:10 betyde at
der skal vE6%re 1 V over primE6%ren, for at levere 100 V skal der  trE6%kke=
s
100A.
100A gennem en kabelmodstand pE5% 1 ohm giver et spE6%ndingstab pE5% 100 V,
det, og primE6%rsidens ene volt passer med at kraftvE6%rket leverer
101V.

Men i det tilfE6%de fE5%r forbrugeren en overraskelse hvis han "trE6%kker
stikket ud". For der vil transformeren teoretisk levere 10 * 101V,
forudsat tabsfrit, og at den ikke gE5%r i mE6%tning.

Hilsen Kim

Re: Højspænding og tab
Den Sat, 23 Jan 2010 10:34:52 -0800 (PST) skrev Kim Christensen:
Quoted text here. Click to load it

Jeg takker mange gange.

Mvh
Kent
--
"The Brothers are History"

Re: Højspænding og tab
Quoted text here. Click to load it

Ja, at spændingerne er givet på forhånd.

Prøv at regn med 1A ved 230 volt til forbrugeren og 10 kV på
højspændingssiden af transformeren.


Klaus
--
  Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
     Min egen hjemmeside nu med nyt domæne http://www.moppe.dk
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Højspænding og tab
Den Fri, 22 Jan 2010 23:58:15 +0100 skrev Klaus D. Mikkelsen:
Quoted text here. Click to load it

Ikke forstået. Spændingen fra kraftværket er givet, den er i
beregningerne sat til 101 Volt. Kablerne er ligeglade med hvilken
spænding de skal transportere, og i transformeren vil spændingen
på sekundær-siden afhænge af spændingen på primær-siden - som kan
være 1V eller 100V ved 101V. Spændingen på sekundær-siden er
uinteressant for beregningen.

Mvh
Kent
--
"The Brothers are History"

Re: Højspænding og tab
Quoted text here. Click to load it

Prøv at regn det igennem med 10kV.

Det er fordi du har brugt nogle komplet "umulige" tal at det passer.



Klaus
--
  Modelbane Europas hjemmeside: http://www.modelbaneeuropa.hadsten.dk
     Min egen hjemmeside nu med nyt domæne http://www.moppe.dk
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Højspænding og tab
Den Sat, 23 Jan 2010 00:22:43 +0100 skrev Klaus D. Mikkelsen:
Quoted text here. Click to load it

Jeg er udemærket klar over at det er lige præcis de to tal der giver
samme resultat (dog vil jeg mene at der tilsvarende kan findes andre
par der også giver samme resultat).

Mvh
Kent
--
"The Brothers are History"

Re: Højspænding og tab

Quoted text here. Click to load it
Det er ikke lige hele forklaringen. Tabet i kablerne betyder mindre
når man transporterer højspænding fordi strømmen er det mindre.

Quoted text here. Click to load it
Jo for det kan i forbindelse med forskel på jævn og veksel spænding.

Quoted text here. Click to load it
Hvis man bruger et lidt mere jordnært regneeksempel kunne det se
således ud:

Eks. 1
El værket laver 235 Volt og det sendes gemmen et kabel på 20 km og den
kære forbruger skal bruge 1000 Watt.
Forbrugeren kan leve med at han kun får 225 Volt når han trækker de
1000 Watt. Det giver en strøm på 1000/225 = 4,44 Ampare.
Man har "råd" til at spændings tab på 20 Volt.
Dvs. at modstanden i kablet må maksimalt være 20/4,44 (vi har jo 2
ledere i kablet) 4,5 ohm pr leder. det vil gi 0,225 miliohm pr meter
kabel.
Da kobber til ledningsbrug har en modstand pr mm2/m på 0,0175 ohm
giver det et kabel på 2*77 mm2.
Det bliver et meget dyrt kabel.


Eks. 2
El værket laver 10000 Volt og det sendes gemmen et kabel på 20 km og
en transformator ude ved forbrugeren omsætter i forholdet 44:1, den
kære forbruger skal bruge 1000 Watt.
Forbrugeren kan leve med at han kun får 225 Volt når han trækker de
1000 Watt. Det giver en strøm på 1000/225 = 4,44 Ampare på
lavVoltssiden og 0,1 Ampare på højspændingssiden.
Man har "råd" til spændingstab på 100 Volt på højspændingssiden.
Dvs. at modstanden i kablet må maksimalt være 100/0,1 eller 50 ohm pr
leder. det vil gi 2,5 miliohm pr meter kabel.
Da kobber til ledningsbrug har en modstand pr mm2/m på 0,0175 ohm
giver det et kabel på 2*0,14 mm2.
Det bliver et meget billigt kabel.

Ok der er nogle mindre regne fejl under vejs, men ideen ses vel
tydeligt at fidusen er at der ved at benytte højspænding er at der
derved kun kommer små strømme (ved samme effekt) og da strømmen skal
transporteres over lange afstande er der et tab i kablerne som man kan
minske ved at gøre kablerne tykkere (dyrere) eller sænke strømmen
(benytte transformatorer og derved hæve spændingen)

Så det vi lærte i fyski var vist at vekselstrøm har den fordel at det
kan transformeres op i spænding og deved ned i strøm og som følge
deraf kan det transporteres over meget længere afstande end
jævnspænding. (ovenstående gælder ikke ved brug af søkabler over lange
afstande, men det er en anden snak)

/Hans

Re: Højspænding og tab
Quoted text here. Click to load it

jada den er sF8%d... man skal skam se lidt pE5% den fF8%r ..

ved 1 volt.. sE5% er din belastning 0,001 ohm.. sE5% der lF8%ber 100A
igennem modstanden pE5% 1 /100 ohm..og du fE5%r effekten 100A x 1 V3D%100
watt over belastningen.

ved den anden mE5%de har du en spE6%nding pE5% 100 volt over belastningen.o=
g
det giver samme effekt ved 1 ampere.. sE5% vi afsE6%tter samme effekt i
begge tilfE6%lde. ikk
men din forbrugs modstand er nu 100 / 1 3D% 100 ohm..

din 100 watt effekt  skjuler umiddelbart at den modstand som effekten
bliver brE6%ndt af i, varieres i eksemplerne.. og nE5%r man ser pE5%
ledningstabet ,ses at det jo netop fF8%lger forholdet mellem belastning
og ledningsmodstande.. og dermed beviser fordelen ved at distribuere
med hF8%j spE6%nding .
alex.
alex

Re: Højspænding og tab
Den Sat, 23 Jan 2010 08:11:41 -0800 (PST) skrev Alex:
Quoted text here. Click to load it

Forbrugeren sidder bag en transformator, og skal have samme spænding
uanset hvad el-nettet leverer. Det er bare et spørgsmål om hvor mange
viklinger transformatoren skal have. Så jeg vil nærmere sige at det
er transformatoren der skjuler det.

Problemet er så at hvis transformatoren skal levere fx 10V på sekundær
siden, skal den så have 10x så mange viklinger på primærsiden (100V)
eller 10x så mange viklinger på sekundærsiden (1V på primærsiden)? Det
er måske bare fordi jeg ikke aner hvordan man beregner modstand over
en transformator... Kommer modstanden i transformatoren til at passe
uanset hvordan vi vender den, så spændingen på primærsiden dermed kommer
til at passe? (forudsat naturligvis at vi ikke har noget tab i
transformatoren).

Mvh
Kent
--
"The Brothers are History"

Re: Højspænding og tab
Quoted text here. Click to load it

 det er fordi du bruger effekt som sammenligningen
 det ser mE6%rkelig ud.. for effekt er kvadrat pE5% spE6%nding gange
modstand..
Der var jo ingen trafo includeret i dine regnestykker..sE5% den kunne
ikke skjule noget logisk .

hvis vi har 100 volt og skal have 10 volt ,sE5% transformerer vi 10 gg
ned ,og det gF8%res sE5%dan at primE6%r har sE5% og sE5% mange vindinger,  =
og
sekundE6%r har en tiendedel.. spE6%ndingen pr vdg er ens, sE5% antal vdg
bestemmer hvor meget der E6%ndres i spE6%ndingen.. og gE5%r spE6%ndingen
ned ,sE5% stiger strF8%mmen med samme stF8%rrelse.. fordi; effekten jo skal
vE6%re den samme der afsE6%ttes ,som der forbruges.. og dermed ser
modstanden ogsE5% forskellig ud.. men modstanden E6%ndres med kvadratroden
af r prim / r sek..
dette mE5% vE6%re sE5%dan da spE6%nding strF8%m og effekt skal passe..
og nu hopper jeg af fF8%r jeg dummer mig for meget :)
alex

Site Timeline