Elektr tarmog' sistemasini klassifikatsiyasi

Типичная электрическая энергетическая система делится на три основных компонента: генерация, передача и распределение. Электроэнергия производится на электростанциях, которые часто расположены далеко от центров нагрузки. В результате для доставки электроэнергии на большие расстояния используются линии электропередачи.

Для минимизации потерь при передаче используется высокое напряжение, а в центре нагрузки оно снижается. Затем система распределения доставляет эту энергию конечным потребителям.

Тури электирик энергия таркатиш системалари

Система распределения может быть классифицирована по нескольким критериям:

• Энергия таркатиш турининг табиати:

• AC Распределительная система: Большинство потребителей требуют переменного тока, что делает его стандартом для генерации, передачи и распределения. Напряжение переменного тока можно легко регулировать с помощью трансформаторов, обеспечивая эффективные операции повышения и понижения напряжения.

• DC Распределительная система: Менее распространена, но используется в специфических применениях.

• Тури уламош:

• Радиал системаси

• Кольцевая система

• Интерконнектед системаси

• Куриш турининг табиати:

• Воздушная система

• Подземная система

Энергия таркатиш турининг табиати бойича классификация

Электроэнергия существует в двух формах: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Система распределения соответствует этим типам. AC распределительная система далее делится по уровню напряжения:

• Первичная распределительная система: Работает на более высоких напряжениях (например, 3.3 кВ, 6.6 кВ, 11 кВ) с использованием трехфазной трехпроводной конфигурации. Она обслуживает крупных потребителей, таких как промышленные или коммерческие комплексы, с использованием понижающих трансформаторов, установленных рядом с объектами, чтобы снизить напряжение до рабочего уровня.

• Вторичная распределительная система: Доставляет энергию на более низких, удобных для потребителя напряжениях.

Типичная схема первичной распределительной системы показана ниже, демонстрируя ее роль в передаче высокого напряжения перед окончательным преобразованием напряжения.

Вторичная распределительная система доставляет энергию на уровне использования. Она начинается там, где заканчивается первичная распределительная система — обычно это трансформатор, который понижает 11 кВ до 415 В для прямого распределения малым потребителям.

Большинство трансформаторов на этом этапе имеют дельта-соединенную первичную обмотку и звезду-соединенную вторичную обмотку, которая предоставляет заземленный нейтральный терминал. Это конфигурация позволяет вторичной распределительной системе использовать четырехпроводную трехфазную схему.

• Однофазное питание: Получается путем подключения любой одной фазы к нейтральному терминалу, что дает 230 В или 120 В (в зависимости от национальных стандартов). Это широко используется для жилых домов и мелких магазинов.

• Трехфазное питание: Используется малыми промышленными предприятиями, мукомольными заводами и аналогичными потребителями, которые подключаются к R, Y, B фазным терминалам и нейтральному (N) для получения трехфазного питания.

Схема вторичной распределительной сети показана ниже, демонстрируя, как напряжение адаптируется для конечных пользователей.

DC Распределительная система

Хотя большинство нагрузок в энергетических системах основаны на переменном токе, некоторые применения требуют постоянного тока, что требует использования DC распределительной системы. В таких случаях, генерируемый переменный ток преобразуется в постоянный с помощью выпрямителей или роторных преобразователей. Ключевые применения постоянного тока включают тяговые системы, двигатели постоянного тока, зарядку аккумуляторов и гальванопластику.

DC распределительная система классифицируется по своей проводке:

Двухпроводная DC распределительная система

Эта система использует два провода: один с положительным потенциалом (живой провод) и другой с отрицательным или нулевым потенциалом. Нагрузки (такие как лампы или двигатели) подключаются параллельно между двумя проводами, подходящими для устройств с двухтерминальной конфигурацией. Схема этого устройства показана ниже.

Трехпроводная DC распределительная система

Трехпроводная DC распределительная система

Эта система использует три провода: два живых провода и один нейтральный провод, предоставляя ключевое преимущество в виде двух уровней напряжения. Если живые провода находятся на +V и -V, а нейтральный провод на нулевом потенциале, подключение нагрузки между одним живым проводом и нейтральным проводом дает V вольт, а подключение между обоими живыми проводами дает 2V вольт.

Эта конфигурация позволяет высоковольтным нагрузкам подключаться между живыми проводами, а низковольтным нагрузкам — между живым проводом и нейтральным. Диаграмма подключения трехпроводной DC распределительной системы показана ниже.

Классификация распределительной системы по методу подключения

Распределительная система классифицируется на три типа по методологии подключения:

• Радиальная система

• Кольцевая система

• Интерконнектед распределительная система

Радиальная система

В радиальной системе отдельные фидеры доставляют энергию от подстанции в каждую область, с односторонним потоком энергии от фидера к распределителю. Этот дизайн прост и легко реализуем, требуя меньших начальных инвестиций по сравнению с другими системами.

Однако надежность значительно ограничена: отказ одного фидера может привести к отключению всей системы, которую он обслуживает. Регулирование напряжения также страдает для потребителей, находящихся далеко от фидера, так как колебания нагрузки вызывают более заметные изменения напряжения. По этим причинам радиальные системы обычно используются только для короткого расстояния распределения к нагрузкам, расположенным близко к фидеру. Однолинейная диаграмма радиальной системы показана ниже.

Кольцевая система

В кольцевой системе распределительные трансформаторы подключены в замкнутую цепь, снабжаемую подстанцией с одного конца. Этот дизайн обеспечивает, что каждый трансформатор имеет два различных пути к подстанции, повышая избыточность и надежность. Однолинейная диаграмма кольцевой системы показана ниже.

Эта конфигурация может быть сравнима с двумя параллельно соединенными фидерами. Например, если происходит отказ между точками B и C, участок между B и C будет изолирован от системы, а подстанция сможет снабжать энергией через два альтернативных маршрута.

Этот дизайн повышает надежность системы, уменьшает колебания напряжения на стороне потребителя и обеспечивает, что каждый сегмент петли несет меньший ток, следовательно, требует меньше материала проводника по сравнению с радиальной системой.

Интерконнектед распределительная система

Интерконнектед распределительная система имеет петлю, снабжаемую несколькими подстанциями в разных точках, за что она получила название "сетевая распределительная система". Однолинейная диаграмма этой системы показана ниже.

Как показано на диаграмме выше, петля ABCDEFGHA снабжается двумя подстанциями в точках A и E. Эта конфигурация значительно повышает надежность системы по сравнению с кольцевой и радиальной системами.

Хотя интерконнектед система обладает превосходным качеством и эффективностью, даже снижая резервную мощность, ее дизайн сложен и требует более высоких начальных инвестиций из-за необходимости нескольких подстанций.

Классификация распределительных систем по типу конструкции
Подземная распределительная система

Как следует из названия, эта система размещает проводники под улицами или тротуарами. Хотя она безопаснее воздушных систем, она требует высоких начальных затрат из-за рытья траншей, каналов, люков и специализированных кабелей. Подземные кабели менее подвержены отказам и предлагают эстетические преимущества (невидимость), но обнаружение и ремонт отказов затруднены. Их срок службы превышает 50 лет.

Воздушная распределительная система

Проводники в этой традиционной системе устанавливаются на деревянных, бетонных или стальных опорах. Хотя они более подвержены отказам и опасностям, чем подземные системы, они имеют более низкие начальные затраты и большую гибкость для расширения нагрузки. Воздух служит изоляционным материалом, устраняя необходимость в специальных кабелях и позволяя иметь большую пропускную способность. Установка, обнаружение и ремонт отказов просты, что снижает эксплуатационные расходы, хотя она может мешать системам связи. Ее полезный срок службы превышает 25 лет.