Класификација на системите за електрична распределтивна мрежа
Типичниот електричен систем за пренос на енергија е класифициран во три главни компоненти: производство, пренос и дистрибуција. Електричната енергија се произведува во електрани, кои често се наоѓаат далеч од центровите на потреба. Затоа, се користат линии за пренос за доставување на енергија на долг пат.
За намалување на губитоци при пренос, во линиите за пренос се користи висок напон, а напонот се намалува во центрите на потреба. Системот за дистрибуција потоа доставува оваа енергија до крајните корисници.
Типови на системи за дистрибуција на електрична енергија
Системот за дистрибуција може да се класифицира според неколку критериуми:
Класификација според натура на доставата
Електричната енергија постои во две форми: AC и DC. Системот за дистрибуција се подлажи на овие типови. Системот за дистрибуција на AC е поделен дополнително според ниво на напон:
Типичната распоредба на првичниот систем за дистрибуција е прикажана подолу, што ја покажува неговата улога во доставата на енергија на висок напон пред крајната конверзија на напонот.
Секундарниот систем за дистрибуција доставува енергија на ниво на изкористување. Почнува каде што завршува првичниот систем за дистрибуција—обично на трансформатор кој го намалува 11 кВ до 415 В за директна дистрибуција до мали корисници.
Повеќето трансформатори во овој стадиум имаат делта-поврзана првична обмотка и звезда-поврзана вторична обмотка, што овозможува земни терминал. Оваа конфигурација овозможува секундарниот систем за дистрибуција да користи систем со три фази и четири жици.
Распоредбата на секундарниот систем за дистрибуција е прикажана подолу, што покажува како се адаптира напонот за применби на крајните корисници.
Систем за дистрибуција на DC
Иако повеќето оптеретни системи се базирани на AC, некои применби бараат DC енергија, што го прави неопходен системот за дистрибуција на DC. Во такви случаи, генерираната AC енергија се конвертира во DC преку ректификатори или ротативни конвертори. Клучните применби на DC енергија вклучуваат системи за трекција, DC мотори, пополнување на батерија и електролакировка.
Системот за дистрибуција на DC е класифициран според неговата конфигурација на поврзување:
Двожичен систем за дистрибуција на DC
Овој систем користи две жици: една со позитивен потенцијал (жив жица) и друга со негативен или нултен потенцијал. Оптеретниот (како лампи или мотори) се поврзува паралелно меѓу двете жици, прифатливо за уреди со конфигурација на две терминали. Шематички приказ на оваа распоредба е прикажан подолу.
Троежичен систем за дистрибуција на DC
Троежичен систем за дистрибуција на DC
Овој систем користи три жици: две живи жици и една нутрална жица, што му дава главната предност на достава на два нива на напон. Ако живите жици се на +V и -V, со нутралната на нултен потенцијал. Поврзувањето на оптеретен меѓу една жив жица и нутралната дава V волти, додека поврзувањето надвор од двете живи жици дава 2V волти.
Оваа конфигурација овозможува оптеретни со висок напон да се поврзе надвор од живите жици, а оптеретни со низок напон да се поврзе меѓу живата жица и нутралната. Дијаграмот на поврзување за троежичен систем за дистрибуција на DC е прикажан подолу.
Класификација на системот за дистрибуција според методот на поврзување
Системот за дистрибуција е класифициран во три типа според методот на поврзување:
Радијален систем
Во радијалниот систем, одделни фидери доставуваат енергија од подстанција до секоја област, со енергија што тече једносмерно од фидера до дистрибутор. Овој дизајн е прост и лесно се реализира, со потреба од помала почетна инвестиција во споредба со други системи.
Меѓутоа, неговата надежност е значително ограничена: повреда во еден фидер може да го исцрпи целата система која ја служи. Регулацијата на напонот исто така е слаба за корисници далеч од фидера, бидејќи флуктуациите на оптеретување причинуваат повеќе изразени варијации на напонот. Затоа, радијалните системи типично се користат само за краткосрочна дистрибуција до оптеретни блиску до фидера. Једнолиниски дијаграм на радијалниот систем е прикажан подолу.
Прстеновиден систем
Во прстеновидниот систем, трансформаторите за дистрибуција се поврзуваат во затворена прстеновидна конфигурација, доставувани од една страна од подстанција. Овој дизајн осигурува дека секој трансформатор има две различни патеки до подстанцијата, што го подобрува резервацијата и надежноста. Једнолиниски дијаграм на прстеновидниот систем е прикажан подолу.
Оваа конфигурација може да се спореди со две паралелно поврзани фидери. На пример, ако се случи повреда помеѓу точки B и C, сегментот помеѓу B и C ќе биде изолиран од системот, а подстанцијата може да достави енергија преку две алтернативни патеки.
Овој дизајн подобрува надежноста на системот, намалува варијациите на напонот на корисниците и осигурува дека секој сегмент на прстенот носи помал ток—така што е потребна помала количина проводникски материјал во споредба со радијалниот систем.
Поврзан систем за дистрибуција
Поврзаниот систем за дистрибуција има прстен кој се доставува од многу подстанции на различни точки, што му дава името "мрежен систем за дистрибуција". Једнолиниски дијаграм на овој систем е прикажан подолу.
Како што е прикажано на дијаграмот горе, прстенот ABCDEFGHA се доставува од две подстанции на точки A и E. Оваа конфигурација значително подобрува надежноста на системот во споредба со прстеновидниот и радијалниот систем.
Иако поврзаниот систем има превосна квалитет на енергија и ефикасност—даже намалува капацитетот на резервна енергија—нејзиниот дизајн е комплексен и бара поголема почетна инвестиција поради потребата од многу подстанции.
Класификација на системите за дистрибуција според тип на конструкција
Подземен систем за дистрибуција
Како што името го подразбира, овој систем поставува проводници под улиците или пешачките патишта. Иако е посигурен од надворешните системи, тој има високи почетни трошоци поради профиловање, каналести, манхоли и специјализирани кабели. Подземните кабели се помалку склони на повреди и имаат естетски предности (незгледливи), но детекцијата и поправката на повреди се тешки. Нејзиниот животен период надминува 50 години.
Надворешен систем за дистрибуција
Проводниците се сместени на дрвени, бетонски или челични столбови во овој конвенционален дизајн. Иако е повеќе склон на повреди и безбедносни ризици од подземните системи, тој има помали почетни трошоци и поголема флексибилност за експанзија на оптеретувањето. Воздухот служи како изолативен медиум, елиминирајќи потребата од специјални кабели и овозможувајќи поголема капацитет за ток. Инсталацијата, локацијата на повреди и поправката се едноставни, што ги држи ниските трошоци за одржување—иако може да се интерфеерира со комуникационите системи. Нејзиниот корисен живот надминува 25 години.
