Постоянный и переменный ток в энергетике

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

                [pic 1]

Энергетический институт

Кафедра электроэнергетических систем

РЕФЕРАТ

на тему: «Постоянный и переменный ток в энергетике»

по дисциплине: «Творческий проект»

Выполнили:

студент гр. 5А68

                                                                             Отрашевский Н.А.

студент гр.5А67

Маркунин А.В.

Проверил:

ассистент каф. ЭЭС

Сулайманова В.А.

Томск – 2017

Оглавление

Введение        3

1 Основные этапы истории развития электротехники        4

2 Основные преимущества и недостатки постоянного тока        7

3 Основные преимущества и недостатки переменного тока.        9

4 Конструкция ЛЭП.        11

Введение

В современной электроэнергетике различают постоянный и переменный ток, а переменный ток в свою очередь разделяется на ещё большее количество видов. Постоянный и переменный ток в электрической цепи обладают разными свойствами, что объясняется, прежде всего, законом электромагнитной индукции в переменном токе и другими законами электротехники. Чтобы передать  электрическую энергию с помощью постоянного, либо переменного тока, необходимы разные конструкции линий электропередач (ЛЭП), учитывающие характерные особенности каждого. Рассмотрим же различия постоянного и переменного тока, а также конструкции их ЛЭП более подробно, начиная непосредственно с их возникновения и последующего развития.

1 Основные этапы истории развития электротехники

Явление электризации и передачи зарядов между телами было обнаружено еще за много лет до нашей эры, но история развития современной электротехники начинается преимущественно с открытия гальванического тока в результате гальванической реакции, который впоследствии начал называться постоянным током. Впоследствии был открыт закон Кулона в 1785 году и все современные законы электростатики, которые объясняли протекание тока в различных видах сред, имеющих свободные заряды.

Теория постоянного тока развивалась, и в период 1800-1830 годы были открыты многие его свойства и большое количество явлений, таких как, например, электрическая дуга. Также были открыты некоторые законы постоянного тока: закон Ома, закон Ампера и т.д.

Применение постоянного тока в быту начинается в 1878 году с основания своей компании Томасом Эдисоном, которая в будущем стала знаменитой General Electric. Компания быстро разбогатела и завоевала доверие инвесторов и простых граждан Соединенных Штатов Америки, так как было построено по всей стране несколько сотен электростанций, работающих на постоянном токе. Заслуга Эдисона – в изобретении трехпроводной системы. Постоянный ток замечательно работал с первыми электрическими двигателями и лампами накаливания. Это были фактически единственные приемники энергии на то время. Счетчик, который также был изобретен Эдисоном, работал исключительно на постоянном токе [1].

Однако был у систем постоянного тока Эдисона весьма значительный недостаток – огромные потери энергии в проводниках при передаче на большие расстояния, ведь известно, что при увеличении расстояния растет и сопротивление проводников, а это значит, что будут увеличиваться и потери мощности. Для понижения этого уровня необходимо либо повышать напряжение, а это приведет к понижению силы самого тока, либо утолщать провод (то есть снижать сопротивление проводника). Способов эффективного повышения напряжения постоянного тока в то время не было, поэтому электростанции Эдисона держали напряжение, близкое к двум сотням вольт. К сожалению, передаваемые таким образом потоки мощности не могли обеспечить нужды промышленных предприятий. Постоянный ток не мог гарантировать генерацию электроэнергии мощным потребителям, которые находились на значительном расстоянии от электростанции, потому что передать хотя бы несколько значимую мощность можно было только на расстояние не более 1,5 км.  А повышать толщину проводов или строить больше станций было слишком дорого [1].