Какво е електрическа система за производство на енергия?

Какво е електрическа система за доставка на енергия?

Определение на системата за доставка на енергия

Електрическа система за доставка на енергия е мрежа, проектирана да генерира, предава и разпространява електричество до потребителите с ефективност.

Електрическата система за доставка на енергия се дефинира като мрежа от електрически компоненти, използвани за доставяне, прехвърляне и потребление на електрическа енергия. Доставянето се осъществява чрез някаква форма на генерация (например електроцентрала), прехвърлянето се осъществява чрез предаване (чрез линия за предаване) и разпределителна система, а потреблението може да бъде чрез жилищни приложения, такива като осветяване или климатизация в дома, или чрез индустриални приложения, такива като управление на големи мотори.

Пример за система за доставка на енергия е електрическата мрежа, която доставя енергия до домовете и индустрията в обширна зона. Електрическата мрежа може да бъде широко разделена на генератори, които доставят енергия, системата за предаване, която пренася енергията от центровете за генерация до центровете за потребление, и системата за разпределение, която подава енергията до близките домове и индустрии.

По-малки системи за доставка на енергия се срещат и в индустрията, болниците, комерсиалните сгради и домовете. Повечето от тези системи се основават на трифазно AC напрежение – стандарт за масовото предаване и разпределение на енергия в съвременния свят.

Специализирани системи за доставка на енергия, които не винаги се основават на трифазно AC напрежение, се срещат в самолети, електрически железопътни системи, океански лайниери, подводници и автомобили.

Електроцентрали произвеждат електрическа енергия на ниско напрежение. Поддържаме производството на енергия на ниско напрежение, защото то има определени предимства. Производството на енергия на ниско напрежение създава по-малко напрежения върху якора на алтернатора. Следователно при производство на енергия на ниско напрежение можем да конструираме по-малък алтернатор с по-тънка и по-лека изолация.

От инженерна и проектна гледна точка, по-малките алтернатори са по-практични. Не можем да предаваме тази енергия на ниско напрежение до центровете за потребление.

Предаването на енергия на ниско напрежение причинява повече загуби от мед, лоши регулации на напрежението и по-високи разходи за инсталацията на системата за предаване. За да се избегнат тези три трудности, трябва да увеличим напрежението до определено високо ниво.

Повишаването на напрежението на системата над определена точка е непрактично, тъй като значително увеличава разходите за изолация и разходите за поддръжка на конструкции поради необходимостта от земна изолация.

Напрежението на предаването зависи от количеството енергия, което трябва да бъде предадено. Импулсната импедансна нагрузка е друг параметър, който определя нивото на напрежението на системата за предаване на определено количество енергия.

За повишаване на напрежението на системата използваме повишаващи трансформатори и техните съпътстващи защитни и операционни уреди в електроцентралата. Това наричаме генерационна подстанция. В края на линията за предаване трябва да намалим напрежението на по-ниско ниво за вторично предаване и/или разпределение.

Тук използваме понижаващи трансформатори и техните съпътстващи защитни и операционни уреди. Това е подстанция за предаване. След основното предаване електрическата енергия минава през вторично предаване или първично разпределение. След вторично предаване или първично разпределение отново понижаваме напрежението до желано ниско ниво, за да се разпредели в потребителските помещения.

Това беше основната структура на електрическа система за доставка на енергия. Въпреки това, не сме споменали детайлите за всеки един компонент, използван в електрическа система за доставка на енергия. Освен трите основни компонента – алтернатор, трансформатор и линия за предаване, има множество съпътстващи устройства.

Някои от тези устройства включват автоматични прекъсвачи, улавящи мълнии, изолатори, трансформатори на тока, трансформатори на напрежението, кондензаторни трансформатори на напрежението, вълнови филтри, банки от кондензатори, реле системи, контролни устройства, заземяване на линии и оборудване на подстанциите и т.н.

Регулиране на напрежението

Управлението на нивата на напрежението чрез трансформатори е важно за намаляване на загубите на енергия и осигуряване на безопасна и ефективна доставка на енергия.

Важността на предаването

Предаването на високо напрежение е необходимо за намаляване на загубите на енергия и разходите за инфраструктура на дълги разстояния.

Основни компоненти

Ключови части на система за доставка на енергия включват генератори, трансформатори и множество защитни и операционни устройства.

Икономическа рационалност

Системите за доставка на енергия са жизненоважни за доставяне на електричество от райони, богати на ресурси, до далечни области на потребление, гарантирайки икономичен и надежден достъп до енергия.