Elektriciteitstransport


Figuur 1 is een schematische voorstelling van een simpel elektriciteits-transportnetwerk. Aan de linkerkant de elektriciteitscentrale, die een spanning $U_s$ (source) levert. Rechts de gebruikers, weergegeven als de weerstand $R_L$ (load). De weerstand van de transportleidingen representeren we door $R_T$.


Figuur 1. Elektriciteitstransport zonder transformatie.

We bekijken eerst de situatie waarin het transport plaatsvindt zonder transformatie. Transporteren we een vermogen $P$ = 1000 MW bij een spanning $U_S$ = 230 V, dan kunnen we (met $P = U·I$) berekenen dat $I$ gelijk moet zijn aan 4,3 MA. Als de weerstand $R_T$ in de transportleiding 4,0 Ω is (wat een redelijke waarde is voor een transportlengte van 100 km), dan zou het verlies in de leidingen ($P_T = I^2R_T$) 76 TW bedragen, ofwel 76 duizend keer het getransporteerde vermogen $P$.

Een oplossing voor dit probleem is het transformeren naar een hogere spanning in het transportnetwerk. Figuur 2 laat het systeem zien. De spanning $U_S$ wordt getransformeerd naar de spanning $U_T$. Voor het vermogen $P$ is bij deze spanning slechts 2,6 kA nodig, zodat het verlies in de transportleidingen beperkt blijft tot $P_T = I^2R_T$ = 28 MW, wat dus minder dan 3% van het getransporteerde vermogen bedraagt.


Figuur 2. Elektriciteitstransport met transformatie.

Transformatie op deze manier is alleen mogelijk bij wisselspanning. Het hele elektriciteitsnet werkt daarom op wisselspanning, waarmee ook de transformatie van hoogspanning, via middenspanning, uiteindelijk naar de spanning van 400 V en 230 V op het gebruikersniveau mogelijk is. Het gebruik van wisselspanning in combinatie met motoren en generatoren kan echter leiden tot het ontstaan van blindvermogen, dat een groter transportverlies oplevert. Zie hiervoor de pagina over wisselstroom en blindvermogen.

Laatste wijziging: 23-10-2020
Creative Commons-Licentie
Deze publicatie valt onder een Creative Commons licentie. Zie hiervoor het colofon.