Klasipikasyon ng mga Sistema ng Distribusyon ng Elektrisidad
Ang typical na network ng elektrikong sistema ng kapangyarihan ay nakakategorya sa tatlong pangunahing bahagi: paggawa, transmisyon, at distribusyon. Ang elektrikong kapangyarihan ay ginagawa sa mga power plant, na kadalasang malayo mula sa mga sentro ng load. Dahil dito, ang mga linya ng transmisyon ay ginagamit upang maghatid ng kapangyarihan sa mahabang layo.
Upang maiminimize ang mga pagkawala sa transmisyon, ang mataas na tensyon na kapangyarihan ay ginagamit sa mga linya ng transmisyon, at binababa ang tensyon sa sentro ng load. Ang sistema ng distribusyon ay nagdadala naman ng kapangyarihang ito sa mga end-users.
Mga Uri ng Sistema ng Distribusyon ng Elektrikong Kapangyarihan
Ang sistema ng distribusyon ay maaaring ikategorya batay sa ilang mga kriterya:
Klasipikasyon Batay sa Batas ng Supply
Ang elektrikong kapangyarihan ay umiiral sa dalawang anyo: AC at DC. Ang sistema ng distribusyon ay sumasabay sa mga uri nito. Ang AC distribution system ay hinihiwalay pa sa lebel ng tensyon:
Ang typical na layout ng primary distribution system ay ipinapakita sa ibaba, nagpapakita ng kanyang papel sa high-voltage power delivery bago ang final voltage conversion.
Ang secondary distribution system ay nagdala ng kapangyarihan sa utilization voltage level. Ito ay nagsisimula kung saan natapos ang primary distribution system—karaniwang sa isang transformer na nag-step down 11 kV to 415 V para sa direkta na distribusyon sa maliliit na consumers.
Karamihan sa mga transformer sa stage na ito ay may delta-connected primary winding at star-connected secondary winding, na nagbibigay ng grounded neutral terminal. Ang konfigurasyon na ito ay nagbibigay-daan para gumamit ang secondary distribution system ng three-phase four-wire setup.
Ang layout ng secondary distribution network ay ipinapakita sa ibaba, nagpapakita kung paano nababago ang tensyon para sa end-user applications.
DC Distribution System
Bagama't karamihan sa mga load ng power system ay based sa AC, ang ilang aplikasyon ay nangangailangan ng DC power, kaya kinakailangan ang paggamit ng DC distribution system. Sa mga kaso na ito, ang nailikha na AC power ay inconvert sa DC gamit ang rectifiers o rotary converters. Ang pangunahing aplikasyon ng DC power ay kinabibilangan ng traction systems, DC motors, battery charging, at electroplating.
Ang DC distribution system ay nakakategorya batay sa kanyang wiring configuration:
Two-Wire DC Distribution System
Ang sistema na ito ay gumagamit ng dalawang wire: isa sa positive potential (live wire) at ang isa sa negative o zero potential. Ang mga load (tulad ng mga lamp o motors) ay konektado sa parallel sa pagitan ng dalawang wires, na angkop para sa mga device na may two-terminal configurations. Isang schematic ng setup na ito ay ipinapakita sa ibaba.
Three-Wire DC Distribution System
Three-Wire DC Distribution System
Ang sistema na ito ay gumagamit ng tatlong wire: dalawang live wires at isang neutral wire, na nagbibigay ng pangunahing benepisyong nagbibigay ng dalawang voltage levels. Kung ang live wires ay nasa +V at -V, at ang neutral ay nasa zero potential. Ang koneksyon ng isang load sa pagitan ng isang live wire at neutral ay nagbibigay ng V volts, habang ang koneksyon sa parehong live wires ay nagbibigay ng 2V volts.
Ang konfigurasyon na ito ay nagbibigay-daan para makonekta ang high-voltage loads sa pagitan ng live wires at low-voltage loads sa pagitan ng isang live wire at neutral. Ang connection diagram para sa three-wire DC distribution system ay ipinapakita sa ibaba.
Klasipikasyon ng Sistema ng Distribusyon Batay sa Paraan ng Konseksyon
Ang sistema ng distribusyon ay nakakategorya sa tatlong uri batay sa paraan ng konseksyon:
Radial System
Sa radial system, ang hiwalay na feeders ay nagdadala ng kapangyarihan mula sa substation sa bawat lugar, na ang kapangyarihan ay nagflow unidirectional mula sa feeder patungo sa distributor. Ang disenyo na ito ay simple at madali na i-implement, na nangangailangan ng mas mababang initial investment kumpara sa ibang sistema.
Gayunpaman, ang reliabilidad nito ay lubhang limitado: ang pagkasira sa isang feeder ay maaaring maputol ang buong sistema na ito naglilingkod. Ang voltage regulation din ay nasasaktan para sa mga consumer na malayo mula sa feeder, dahil ang mga pagbabago sa load ay nagdudulot ng mas malinaw na pagbabago ng tensyon. Dahil dito, ang mga radial system ay tipikal na ginagamit lamang para sa short-distance distribution sa mga load na malapit sa feeder. Isang single-line diagram ng radial system ay ipinapakita sa ibaba.
Ring Main System
Sa ring main system, ang mga distribution transformers ay konektado sa closed-loop configuration, na in-supply ng isang substation mula sa isang dulo. Ang disenyo na ito ay nagbibigay-daan para bawat transformer ay may dalawang distinct na ruta patungo sa substation, na nagpapataas ng redundancy at reliabilidad. Isang single-line diagram ng ring main system ay ipinapakita sa ibaba.
Ang konfigurasyon na ito ay maaaring ihambing sa dalawang parallel-connected feeders. Halimbawa, kung may fault na nangyari sa pagitan ng puntos B at C, ang segmento sa pagitan ng B at C ay mai-isolate mula sa sistema, at ang substation ay maaaring mag-supply ng kapangyarihan sa pamamagitan ng dalawang alternative routes.
Ang disenyo na ito ay nagpapataas ng reliabilidad ng sistema, nagsasalamat sa voltage fluctuations sa consumer end, at nagbibigay-daan para bawat loop segment ay nagdadala ng mas mababang current—na kaya nang kailangan ng mas kaunting conductor material kumpara sa radial system.
Interconnected Distribution System
Ang interconnected distribution system ay may loop na in-supply ng maraming substations sa iba't ibang puntos, na nagbibigay-daan para ito ay tinatawag na "grid distribution system." Isang single-line diagram ng sistema na ito ay ipinapakita sa ibaba.
Tulad ng ipinapakita sa diagram sa itaas, ang loop ABCDEFGHA ay in-supply ng dalawang substations sa puntos A at E. Ang konfigurasyon na ito ay lubhang nagpapataas ng reliabilidad ng sistema kumpara sa ring main at radial systems.
Bagama't ang interconnected system ay may superior na kalidad ng kapangyarihan at efisiensiya—na kahit na nagrereduce ng reserve power capacity—ang disenyo nito ay komplikado at nangangailangan ng mas mataas na initial investment dahil sa pangangailangan ng maraming substations.
Klasipikasyon ng Mga Sistema ng Distribusyon Batay sa Uri ng Konstruksyon
Underground Distribution System
Tulad ng pangalan nito, ang sistema na ito ay naglalagay ng mga conductor sa ilalim ng mga kalye o sidewalk. Bagama't mas ligtas kaysa sa overhead systems, ito ay may mataas na initial costs dahil sa trenching, conduits, manholes, at specialized cables. Ang mga underground cables ay mas kaunti ang prone sa mga fault at nagbibigay ng estetiko (invisibility), ngunit ang detection at repair ng fault ay mahirap. Ang kanilang lifespan ay lumampas sa 50 taon.
Overhead Distribution System
Ang mga conductor ay nakaposisyon sa mga wooden, concrete, o steel poles sa conventional setup na ito. Bagama't mas prone sa mga fault at safety hazards kaysa sa underground systems, ito ay may mas mababang initial costs at mas malaking flexibility para sa load expansion. Ang hangin ay ginagamit bilang insulating medium, na nagbibawas ng pangangailangan para sa special cables at nagbibigay ng mas mataas na current-carrying capacity. Ang installation, fault location, at repair ay straightforward, na nagpapanatili ng mababang maintenance costs—bagama't maaari itong makapag-interfere sa mga communication systems. Ang useful life nito ay lumampas sa 25 taon.
