Що таке електрична система живлення?

Що таке електрична система живлення?

Визначення системи живлення

Електрична система живлення — це мережа, призначена для ефективного виробництва, передачі та розподілу електроенергії до споживачів.

Електричну систему живлення визначають як мережу електричних компонентів, які використовуються для поставки, передачі та споживання електроенергії. Поставка здійснюється через деяку форму генерації (наприклад, електростанцію), передача — через лінії передачі та систему розподілу, а споживання може бути за рахунок житлових застосувань, таких як освітлення чи кондиціонування повітря у вашому домі, або промислових застосувань, таких як робота великих двигунів.

Прикладом системи живлення є електрична мережа, яка забезпечує електроенергією дім і промисловість на великій території. Електричну мережу можна загалом поділити на генератори, які постачають енергію, систему передачі, яка переносить енергію від центрів генерації до центрів завантаження, та систему розподілу, яка підсилює енергію до близьких домівок та промисловості.

Менші системи живлення також знаходяться в промисловості, лікарнях, комерційних будівлях та домах. Більшість цих систем заснована на трифазному струмі AC — стандарті для масштабної передачі та розподілу електроенергії в сучасному світі.

Спеціалізовані системи живлення, які не завжди засновані на трифазному струмі AC, знаходяться в авіації, електричних залізничних системах, океанських лайнерах, підводних човнах та автомобілях.

Електростанції виробляють електричну енергію на низькому напрузі. Ми тримаємо напругу генерації на низькому рівні, оскільки це має певні переваги. Низькочастотна генерація створює менше навантаження на ротор альтернатора. Тому при низькочастотній генерації ми можемо побудувати менший альтернатор з тоншою і легшою ізоляцією.

З точки зору інженерії та проектування, менші альтернатори є більш практичними. Ми не можемо передавати цю енергію на низькому напрузі до центрів завантаження.

Передача на низькому напрузі викликає більші втрати меді, погану регуляцію напруги та більші витрати на встановлення системи передачі. Щоб уникнути цих трьох складнощів, нам потрібно підвищити напругу до певного високого рівня.

Підвищення напруги системи за певної межі є непрактичним, оскільки це значно збільшує витрати на ізоляцію та витрати на опорні конструкції через необхідність зазору з землею.

Напруга передачі залежить від кількості енергії, яку необхідно передати. Імпульсне імпедансне завантаження — це ще один параметр, який визначає напругу системи для передачі певної кількості енергії.

Для підвищення напруги системи ми використовуємо підвищувальні трансформатори та їхні асоційовані системи захисту та управління на електростанції. Ми називаємо це підстанцією генерації. На кінці лінії передачі нам потрібно знизити напругу передачі до нижчого рівня для вторинної передачі або розподілу.

Тут ми використовуємо понижувальні трансформатори та їхні асоційовані системи захисту та управління. Це підстанція передачі. Після первинної передачі електроенергія проходить через вторинну передачу або первинний розподіл. Після вторинної передачі або первинного розподілу знову знижуємо напругу до бажаного низького рівня для розподілу на об'єктах споживачів.

Це була основна структура електричної системи живлення. Хоча ми не згадали деталі кожного пристрою, використаного в електричній системі живлення. Окрім трьох основних компонентів — альтернатора, трансформатора та лінії передачі — є багато асоційованого обладнання.

Серед цих пристроїв є вимикачі, паралізатори від блискавок, ізолятори, трансформатори струму, трансформатори напруги, конденсаторні трансформатори напруги, фільтри хвиль, конденсаторні банки, системи реле, системи керування, заземлення ліній та обладнання підстанцій тощо.

Регулювання напруги

Керування рівнями напруги за допомогою трансформаторів є важливим для мінімізації втрат енергії та забезпечення безпечного та ефективного поставлення енергії.

Важливість передачі

Високонапігна передача необхідна для зменшення втрат енергії та витрат на інфраструктуру на довгі відстані.

Основні компоненти

Ключовими частинами системи живлення є генератори, трансформатори та різні пристрої захисту та управління.

Економічне обґрунтування

Системи живлення є важливими для доставки електроенергії з ресурсонасычених місць генерації до віддалених районів споживання, забезпечуючи економічний та надійний доступ до енергії.