¿Es posible llevar más de 20MW? [duplicar]

Las centrales eléctricas tienen autobuses que transportan grandes cantidades de corriente, pero lo hacen a un voltaje tan alto como sea práctico. Esto se debe a que las pérdidas de potencia en un conductor son iguales al cuadrado de la corriente por la resistencia: $$ P_ {pérdida} = I ^ {2} R_ {cable} $$

Para todo el circuito, sabemos que: $$ I = \ frac {P_ {total}} {V_ {fuente}} $$

Entonces, para una potencia constante, la corriente del circuito es inversamente proporcional a la tensión. Si sumas eso a la primera ecuación y haces un poco de handwaving, aprendemos que $$ P_ {pérdida} \ propto \ frac {1} {V ^ {2}} $$

Por lo tanto, las pérdidas son inversamente proporcionales al cuadrado de la tensión, por lo que si duplica la tensión, sus pérdidas de cobre se reducen a un cuarto. Ya que para disminuir la resistencia de un cable usted tiene que aumentar su área de sección transversal, esto puede ser un gran ahorro en el costo del conductor. Puede que no sea tan grande en, digamos, una pequeña fábrica, pero cuando se trata de megavatios, los ahorros se acumulan rápidamente.

También hay otra razón para usar alto voltaje. El efecto de piel significa que a la frecuencia de la red, la mayoría de la corriente solo fluirá en el exterior de aproximadamente 8 mm de un conductor. Por lo tanto, los autobuses de muy alta corriente no son en realidad trozos sólidos de cobre o aluminio. En realidad son tubos huecos. Es posible que también haya visto líneas de transmisión con varios cables por fase, esto es, nuevamente, debido al efecto de piel.

Entonces, en cuanto a su pregunta, sí, los autobuses de las plantas de energía pueden llevar una gran cantidad de energía. Hice una pasantía en una gran estación hidroeléctrica donde cada generador tenía un bus de 12 kV con una cifra típica de aproximadamente 8 kA por fase (eran unidades de 300 MW). Como no es práctico llevar tanta corriente muy lejos, se convirtió a 500 kV en la subestación exterior para transmision. Los autobuses eran tuberías huecas como se mencionó anteriormente, que estaban en otras tuberías más grandes con conexión a tierra para aislar sus (importantes) campos magnéticos de otros equipos. Por supuesto, esto palidece en comparación con las plantas nucleares, donde las unidades de 1000 MW se consideran típicas.

Sí, es posible.

Generalmente, la potencia alta se transporta a la tensión más alta posible. Esto minimiza la corriente a través del cable para llevar la misma potencia. Esta es la razón por la cual las líneas de transmisión de alta potencia de larga distancia están en el rango de 500 kV a 1 MV.