Điều gì là Hệ thống Điện năng?

Điều gì là Hệ thống Điện?

Định nghĩa Hệ thống Điện

Hệ thống điện là mạng lưới được thiết kế để tạo ra, truyền tải và phân phối điện hiệu quả đến người tiêu dùng.

Hệ thống điện được định nghĩa là mạng lưới các thành phần điện được sử dụng để cung cấp, chuyển đổi và tiêu thụ điện. Cung cấp được thực hiện thông qua một số hình thức phát điện (ví dụ: nhà máy điện), việc chuyển đổi được thực hiện thông qua hệ thống truyền tải (qua đường dây truyền tải) và hệ thống phân phối, và việc tiêu thụ có thể thông qua các ứng dụng dân dụng như chiếu sáng hoặc điều hòa không khí trong nhà, hoặc thông qua các ứng dụng công nghiệp như vận hành động cơ lớn.

Một ví dụ về hệ thống điện là lưới điện cung cấp điện cho các hộ gia đình và ngành công nghiệp trong một khu vực rộng lớn. Lưới điện có thể được chia thành các nhà máy phát điện cung cấp điện, hệ thống truyền tải mang điện từ các trung tâm phát điện đến các trung tâm tải, và hệ thống phân phối cung cấp điện cho các hộ gia đình và ngành công nghiệp gần đó.

Các hệ thống điện nhỏ hơn cũng được tìm thấy trong ngành công nghiệp, bệnh viện, tòa nhà thương mại và nhà ở. Phần lớn các hệ thống này dựa trên nguồn điện xoay chiều ba pha - chuẩn mực cho việc truyền tải và phân phối điện quy mô lớn trên thế giới hiện đại.

Các hệ thống điện chuyên dụng không luôn dựa trên nguồn điện xoay chiều ba pha được tìm thấy trên máy bay, hệ thống đường sắt điện, tàu du lịch, tàu ngầm và ô tô.

Các nhà máy phát điện sản xuất năng lượng điện ở mức điện áp thấp. Chúng ta giữ mức điện áp phát điện ở mức thấp vì nó có một số lợi ích cụ thể. Phát điện ở mức điện áp thấp tạo ra ít căng thẳng hơn đối với armature của máy phát điện. Do đó, ở mức điện áp phát điện thấp, chúng ta có thể xây dựng một máy phát điện nhỏ hơn với lớp cách điện mỏng và nhẹ hơn.

Từ quan điểm kỹ thuật và thiết kế, các máy phát điện nhỏ hơn là thực tế hơn. Chúng ta không thể truyền điện ở mức điện áp thấp này đến các trung tâm tải.

Truyền tải ở mức điện áp thấp gây ra nhiều tổn thất đồng, điều chỉnh điện áp kém và chi phí lắp đặt hệ thống truyền tải cao hơn. Để tránh ba khó khăn này, chúng ta phải tăng điện áp lên một mức điện áp cao cụ thể.

Tăng mức điện áp hệ thống vượt quá một điểm nhất định là không thực tế vì nó làm tăng đáng kể chi phí cách điện và chi phí cho các cấu trúc hỗ trợ do yêu cầu khoảng cách an toàn với mặt đất.

Điện áp truyền tải phụ thuộc vào lượng điện cần truyền tải. Tải trở kháng xung là một tham số khác xác định mức điện áp của hệ thống để truyền một lượng năng lượng.

Để tăng mức điện áp hệ thống, chúng ta sử dụng biến áp tăng áp và các biện pháp bảo vệ và điều khiển liên quan tại trạm phát điện. Chúng ta gọi đây là trạm phát điện. Ở cuối đường dây truyền tải, chúng ta phải giảm điện áp truyền tải xuống mức thấp hơn cho mục đích truyền tải thứ cấp và/hoặc phân phối.

Ở đây, chúng ta sử dụng biến áp giảm áp và các biện pháp bảo vệ và điều khiển liên quan. Đây là trạm truyền tải. Sau khi truyền tải chính, năng lượng điện đi qua truyền tải thứ cấp hoặc phân phối chính. Sau truyền tải thứ cấp hoặc phân phối chính, chúng ta lại giảm điện áp xuống mức điện áp thấp mong muốn để phân phối đến địa điểm tiêu thụ.

Đó là cấu trúc cơ bản của hệ thống điện. Mặc dù, chúng ta chưa đề cập đến chi tiết của từng thiết bị được sử dụng trong hệ thống điện. Ngoài ba thành phần chính là máy phát điện, biến áp và đường dây truyền tải, còn có nhiều thiết bị liên quan khác.

Một số thiết bị này bao gồm cầu dao cắt, bộ chống sét, tách điện, biến dòng, biến áp điện áp, biến áp điện áp tụ, bộ lọc sóng, ngân hàng tụ, hệ thống rơle, hệ thống điều khiển, hệ thống nối đất của đường dây và thiết bị trạm, v.v.

Điều Chỉnh Điện Áp

Quản lý mức điện áp thông qua biến áp là rất quan trọng để giảm thiểu tổn thất năng lượng và đảm bảo việc cung cấp điện an toàn và hiệu quả.

Tầm Quan Trọng của Truyền Tải

Truyền tải điện áp cao là cần thiết để giảm thiểu tổn thất năng lượng và chi phí hạ tầng trên các khoảng cách dài.

Thành Phần Cơ Bản

Các bộ phận chính của hệ thống điện bao gồm máy phát điện, biến áp và một loạt các thiết bị bảo vệ và vận hành.

Lý Do Kinh Tế

Hệ thống điện rất quan trọng để cung cấp điện từ các trang web phát điện giàu tài nguyên đến các khu vực tiêu thụ xa, đảm bảo tiếp cận năng lượng kinh tế và đáng tin cậy