¿Se aplica el teorema de Thevenin en las centrales eléctricas?

0

Sé que cuando analizamos el equivalente de Thevenin de un circuito, lo mejor que podemos obtener es un 50% de transferencia de potencia a la carga. Supongo que esto es cierto para las centrales eléctricas (fuente) y el resto de la red (carga). Me doy cuenta de que esta es una vista bastante simplificada.

De todos modos, estoy tomando clases de termodinámica en ingeniería mecánica este verano y visitamos una planta de cogeneración en el campus. Pregunté por esto en la planta, pero ni el gerente de la planta ni mi profesor de termo parecían saber de qué estaba hablando.

Este gráfico a continuación se produjo a partir de los datos recopilados por el DOE en LBL. Las 62 unidades perdidas en la central eléctrica podrían implicar la eficiencia de una central eléctrica típica, o ser la mitad del máximo actual de aproximadamente el 60% de eficiencia dividida por la mitad debido a Thevenin. De cualquier manera, esto es sólo especulación. ¿Espero que un ingeniero de potencia pueda intervenir?

    
pregunta RYS

2 respuestas

3
  

Sé que cuando analizamos el equivalente de Thevenin de un circuito, lo mejor que podemos hacer.   lo que se puede obtener es un 50% de transferencia de potencia a la carga.

Eso es un malentendido del teorema de transferencia de potencia máxima según el cual potencia máxima que Se puede entregar a la carga un 50% de la potencia máxima disponible de la fuente.

Pero eso no significa que la mejor relación de potencia sea del 50%.

Para una tensión Thevenin \ $ V_ {th} \ $, resistencia Thevenin \ $ R_ {th} y resistencia a la carga \ $ R_L \ $, la potencia entregada a la carga es

$$ P_L = \ frac {V ^ 2_ {th}} {\ left (R_ {th} + R_L \ right)} \ frac {R_L} {\ left (R_ {th} + R_L \ right)} $$

que es de hecho máximo cuando \ $ R_L = R_ {th} \ $.

Sin embargo, el poder desarrollado por la fuente de Thevenin es

$$ P_ {th} = \ frac {V ^ 2_ {th}} {\ left (R_ {th} + R_L \ right)} $$

y, por lo tanto, la fracción de la fuente de energía suministrada a la carga es, por lo tanto,

$$ \ frac {P_L} {P_ {th}} = \ frac {R_L} {\ left (R_ {th} + R_L \ right)} $$

Entonces, para \ $ R_L > > R_ {th} \ $, casi toda la potencia suministrada por la fuente se entrega a la carga (aunque esta potencia es mucho menor que la potencia máxima disponible de la fuente).

No tengo la experiencia para abordar los motivos de las 62 unidades de energía perdidas en la planta de energía, por lo que esta respuesta es solo para abordar la interpretación correcta del teorema de transferencia de potencia máxima.

    
respondido por el Alfred Centauri
0

No, en absoluto. Por un lado, el modelo de Thevenin es inapropiado. El teorema de Thevenin se aplica solo a cargas puramente resistivas. La red eléctrica tiene una gran cantidad de elementos reactivos.

En segundo lugar, su reclamación sobre el 50% de entrega de potencia no es cierta. Puede estar pensando en el teorema de transferencia de potencia máxima , que establece que una fuente puede entregar potencia máxima cuando la resistencia de la carga Coincide con la resistencia interna de la fuente. Pero eso no significa que la central eléctrica tenga la mitad de la eficiencia.

Si conectas un grupo de bombillas en paralelo, la resistencia vista por su fuente de alimentación se reduce. Si los conectas en serie, aumenta. Por lo tanto, puede cablear las bombillas con cualquier número que desee y aumentarlas hasta que finalmente la fuente de alimentación no pueda suministrar suficientes vatios, mientras que iguale su resistencia interna.

    
respondido por el whatsisname

Lea otras preguntas en las etiquetas