Elektrivõrgustiku süsteemide klassifitseerimine
Tavaline elektrivõrk on kategooriseeritud kolme peamise komponendi järgi: tootmine, edastamine ja jaotus. Elektrienergiat toodetakse elektrijaamades, mis asuvad tihti kaugel tarbimiskeskustest. Seetõttu kasutatakse edastamiseks vahendeid, et saada energia pikadel vahemikele.
Edastamisel kasutatakse kõrget pinget, et vähendada edastuskaotusi, ja lähedal tarbimiskeskusele vähendatakse pinge. Jaotussüsteem saadab seejärel energiat lõpptarbijatele.
Elektrivõrgu jaotussüsteemide tüübid
Jaotussüsteemi võib klassifitseerida mitmel kriteeriumil:
Klassifitseerimine toomise otsesuse järgi
Elektrivool on kaks tüüpi: vahelduvvool (AC) ja pysivool (DC). Jaotussüsteem vastab nendele tüübitele. Vahelduvvoolu (AC) jaotussüsteem on edasi jagatud pinge taseme järgi:
Esmane jaotussüsteemi tavaline paigutus on näidatud allpool, näitades selle rolli kõrgepinge energiatarnes enne lõplikku pinge muundamist.
Teinejaotussüsteem tarnib energiat kasutuspinge tasemel. See algab siis, kui esmane jaotussüsteem lõppeb – tavaliselt transformatoris, mis vähendab 11 kV 415 V-le otsestele väikestele tarbijatele.
Selles faasis on enamik transformatoreid varustatud deltakonnega primäärijooniga ja tähtkonnaühendusega sekundaarjooniga, mis annab maandatud neutraalse terminali. See konfiguratsioon võimaldab teisejaotussüsteemil kasutada kolmefase neljapoole seadistust.
Teinejaotussüsteemi võrgu paigutus on näidatud allpool, näitades, kuidas pinge kohandatakse lõpptarbija rakenduste jaoks.
Püsivoolu (DC) jaotussüsteem
Kuigi enamik elektroenergiatarbimist on vahelduvvooluline, on mõned rakendused nõudnud DC energiat, mis vajab DC jaotussüsteemi kasutamist. Sellistes juhtudetes teisendatakse genereeritud vahelduvvoolu (AC) energia DC energiaks rektifiikaatorite või keerulistele ümberkujundamise abil. Püsivoolu (DC) energia olulisemad rakendused hõlmavad vedurisüsteeme, DC mootoreid, aku laadimist ja elektroplaastimist.
Püsivoolu (DC) jaotussüsteem on kategooriseeritud oma joonte konfiguratsiooni järgi:
Kaksjuhneline DC jaotussüsteem
See süsteem kasutab kahte juhet: üks positiivsel potentsiaalil (live juhe) ja teine negatiivsel või nullpotentsiaalil. Kohustised (nt lampid või mootorid) on paralleelselt ühendatud kahe juhe vahel, sobivad kahepinna seadmete jaoks. Selle paigutuse skeem on näidatud allpool.
Kolmjuhneline DC jaotussüsteem
Kolmjuhneline DC jaotussüsteem
See süsteem kasutab kolme juhet: kahte live juhet ja ühte neutraalset juhet, pakkudes olulist eelist, andes kaks pinge tasemeid. Kui live juhed on +V ja -V, ja neutraalne on nullpotentsiaal. Ühendades kohustise ühe live juhe ja neutraalse vahel, saame V volti, kui ühendame mõlemat live juhet, saame 2V volti.
See konfiguratsioon võimaldab kõrgepinge kohustiste ühendamist mõlemat live juhet vahel ja madalpinge kohustiste ühendamist ühe live juhe ja neutraalse vahel. Kolmjuhelist DC jaotussüsteemi ühenduse skeem on näidatud allpool.
Jaotussüsteemi klassifitseerimine ühenduse meetodite järgi
Jaotussüsteem on kategooriseeritud kolme tüübi järgi ühenduse meetodite alusel:
Radiaalsüsteem
Radiaalsüsteemis tarnitakse energia eraldi vedude kaudu, mis lähevad igast alamjaamast vastavasse piirkonda, ja energia liigub ühesuunaiselt vedu kaudu jaoturi. See disain on lihtne ja lihtne rakendada, nõudes võrreldes teiste süsteemidega väiksemat algset investeeringut.
Kuid selle usaldusväärsus on oluliselt piiratud: ühe veo väljakutse võib tõmmata kogu selle poolt teenitava süsteemi. Ka pinge reguleerimine kannatab tarbijate jaoks, kes asuvad kaugel vedust, kuna koormuse muutused põhjustavad selgemaid pingemuutusi. Seetõttu kasutatakse radiaalsüsteeme tavaliselt ainult lühikeste vahemike jaotamiseks tarbijatele, kes asuvad lähedal vedu. Radiaalsüsteemi üheliniahela diagramm on näidatud allpool.
Ringisüsteem
Ringisüsteemis on jaotustransformatorid ühendatud ringi kujul, mille tarnib alamjaam ühest otsast. See disain tagab iga transformatorile kaks erinevat tee alamjaama, parandades dubleeritust ja usaldusväärsust. Ringisüsteemi üheliniahela diagramm on näidatud allpool.
See konfiguratsioon võib olla analoogiline kahe paralleelse vedu. Näiteks, kui tekib vigane osa punktide B ja C vahel, siis segment B ja C vahel eraldatakse süsteemist, ja alamjaam saab tarnida energiat kahel alternatiivsel moel.
See disain parandab süsteemi usaldusväärsust, vähendab tarbijate lõpus pinge hüppelisi ja tagab, et iga ringisegmendi vool oleks väiksem, nõudes seega vähem juhtmeetodit kui radiaalsüsteem.
Ühendatud jaotussüsteem
Ühendatud jaotussüsteemis on ring tarnitav mitmel alamjaamast erinevatel punktidel, millel on nime "ruudustikjaotussüsteem". Selle süsteemi üheliniahela diagramm on näidatud allpool.
Nagu diagrammil näha, on ring ABCDEFGHA tarnitav kahel alamjaamal punktides A ja E. See konfiguratsioon parandab oluliselt süsteemi usaldusväärsust ringisüsteemi ja radiaalsüsteemi suhtes.
Hooligi selle, et ühendatud süsteem pakub paremat energiakvaliteeti ja tõhusust, isegi vähendades varuelektri võimet, on selle disain keeruline ja nõuab suuremat algset investeeringut mitme alamjaama vajaduse tõttu.
Jaotussüsteemide klassifitseerimine ehituse tüübi järgi
Maapindaline jaotussüsteem
Nagu nimi viitab, asuvad selle süsteemi juhed tänavate või marjalikute all. Kuigi see on ohutum kui ülekandevõrk, on selle algne maksumus kõrge tõenäolise kaeviku, tuubide, katlamete ja spetsialiseeritud juhtmeetode tõttu. Maapindalised juhtmeetodid on vähem alttekitatud vigade ja estetiliste eeliste (nähtamatuse) tõttu, kuid vigade tuvastamine ja parandamine on raske. Nende eluiga ületab 50 aastat.
Ülekandevõrk
Juhtmeetodid on paigutatud puu, betooni või terase tulpadele. Kuigi see on alttekitatud vigade ja ohusriskide suhtes kergemini, kui maapindaline süsteem, on selle algne maksumus väiksem ja suurem paindlikkus koormuse laienemiseks. Õhk on insuleerimismaterjal, mis vähendab vajadust spetsiaalsete juhtmeetodite järele, lubades suurema vooluvedavuse. Paigutamine, vigade tuvastamine ja parandamine on lihtsad, hoides hoolduskulusid madalal, kuigi see võib segada kommunikatsioonisüsteeme. Selle kasutusaeg on üle 25 aastat.
