Цахилгаан эрчим хүчийг алс зайд үр ашигтай дамжуулах асуудал нь орчин үеийн эрчим хүчний системийн гол сорилтуудын нэг хэвээр байна. Дараах зураг дээр дамжуулах шугамын хүчдэлийн түвшин өсөхийн хэрээр дамжуулах боломжит зай хэрхэн нэмэгддэгийг харуулав.
Хүчдэл ба дамжуулах зай нь дараах хамааралтай байна. Үүнд:
10 кВ → 6–20 км
35 кВ → 20–70 км
110 кВ → 50–150 км
220 кВ → 100–300 км
500 кВ → 150–850 км
750 кВ → 500–1000 км
1000 кВ → 100–1500 км
±800 кВ HVDC → 1500+ км
Энэ бол энгийн боловч маш чухал инженерийн зарчим буюу хүчдэл ихсэх тусам дамжуулах зай уртасдаг явдал юм.
Цахилгаан дамжуулалтын алдагдлыг дараах байдлаар илэрхийлдэг:
P_{loss} = I^2 R
Энд, I — гүйдэл, R — дамжуулах шугамын эсэргүүцэл болно.
Ижил чадлыг (P = UI) дамжуулах үед хүчдэл U-г нэмэгдүүлэхэд гүйдэл I буурна. Үүний үр дүнд алдагдал квадрат хамаарлаар эрс багасдаг.
Өндөр хүчдэл ашиглах нь алдагдлыг багасгах, дамжуулах зайг нэмэгдүүлэх, дэд станцын тоог бууруулах, эрчим хүчний үр ашгийг дээшлүүлэх давуу талуудтай ч. тоног төхөөрөмжийн өртөг өндөр, тусгаарлалт, аюулгүй байдлын шаардлага нэмэгддэг, барилга угсралтын ажлыг илүү нарийвчлалтай шаарддаг зэрэг сул талуудтай.
±800 кВ HVDC (High Voltage Direct Current) систем нь 1500 км-ээс дээш зайд хамгийн үр ашигтай байдаг. HVDC нь маш хол зайд бага алдагдалтай, синхрончлол шаарддаггүй (өөр сүлжээнүүдийг холбож чадна), кабель дамжуулалтад илүү тохиромжтой зэрэг давуу талуудтай. HVAC нь дэд бүтэц өргөн тархсан, хувиргах өртөг бага, богино, дунд зайд тохиромжтой зэрэг давуу талуудтай.
Дамжуулах хүчдэл нь зөвхөн техникийн параметр биш, эдийн засгийн үр ашиг, системийн найдвартай байдал, эрчим хүчний бодлогын стратеги зэрэг олон хүчин зүйлтэй шууд холбоотой. Ирээдүйн эрчим хүчний системүүд нь илүү өндөр хүчдэл, ухаалаг сүлжээ (smart grid), HVDC технологид тулгуурлах хандлагатай байна.
Зургийг www.freepik.com/
