سیستم تأمین برق: آنچه هستند

در گذشته نیاز به انرژی الکتریکی خیلی کم بود. یک واحد تولید الکتریکی کوچک می‌توانست نیاز محلی را برآورده کند. اما امروزه با پیشرفت زندگی انسان، نیاز به انرژی الکتریکی به شدت افزایش یافته است. برای برآورده کردن این نیازهای در حال افزایش، باید تعداد قابل توجهی از نیروگاه‌های بزرگ تأسیس کنیم.

اما از دیدگاه اقتصادی، همیشه امکان ساخت نیروگاه نزدیک به مراکز بار وجود ندارد. ما مراکز بار را جاهایی تعریف می‌کنیم که تراکم مصرف‌کنندگان یا بارهای متصل شده در آنجا نسبت به سایر نقاط کشور بسیار بالاتر است. اقتصادی‌تر است که نیروگاه را نزدیک منابع طبیعی انرژی مانند زغال سنگ، گازها و آب و غیره تأسیس کنیم. به همین دلیل و برای دلایل دیگر، باید گاهی نیروگاه را دور از مراکز بار ساخت.

بنابراین باید شبکه‌های الکتریکی را برای انتقال انرژی الکتریکی تولید شده از نیروگاه به مصرف‌کنندگان تأسیس کنیم. برق تولید شده در نیروگاه از طریق سیستم‌هایی که می‌توان آن‌ها را به دو بخش اصلی تقسیم کرد (انتقال و توزیع) به مصرف‌کنندگان می‌رسد.

شبکه‌ای که از طریق آن مصرف‌کنندگان برق را از منبع دریافت می‌کنند را سیستم تامین برق می‌نامیم. یک سیستم تامین برق سه مؤلفه اصلی دارد: نیروگاه‌های تولید، خطوط انتقال و سیستم‌های توزیع. نیروگاه‌های تولید برق را در ولتاژ نسبتاً پایین تولید می‌کنند. تولید برق در ولتاژ پایین از نظر اقتصادی مزایای زیادی دارد.

تراسفورماتورهای افزایش ولتاژ که در ابتدای خطوط انتقال قرار دارند، ولتاژ برق را افزایش می‌دهند. سپس سیستم‌های انتقال این برق با ولتاژ بالا را به نزدیک‌ترین منطقه مرکز بار منتقل می‌کنند. انتقال برق با ولتاژ بالا از نظر اقتصادی مزایای زیادی دارد. خطوط انتقال ولتاژ بالا شامل رسانه‌های هوایی یا/و زیرزمینی هستند. تراسفورماتورهای کاهش ولتاژ که در انتهای خطوط انتقال قرار دارند، ولتاژ برق را به مقادیر پایین‌تر مورد نیاز برای توزیع کاهش می‌دهند. سپس سیستم‌های توزیع برق را به مصرف‌کنندگان مختلف با ولتاژهای مورد نیازشان توزیع می‌کنند.

معمولاً از سیستم AC برای تولید، انتقال و توزیع استفاده می‌کنیم. برای انتقال ولتاژ فوق العاده بالا گاهی از سیستم DC استفاده می‌شود. هر دو شبکه انتقال و توزیع می‌توانند یا هوایی یا زیرزمینی باشند. چون سیستم زیرزمینی بسیار گران‌تر از سیستم هوایی است، از نظر اقتصادی سیستم هوایی هرجا که ممکن است ترجیح داده می‌شود. برای انتقال AC از سیستم ۳ فاز ۳ سیم و برای توزیع AC از سیستم ۳ فاز ۴ سیم استفاده می‌کنیم.

می‌توان هر دو سیستم انتقال و توزیع را به دو بخش تقسیم کرد: انتقال اصلی و انتقال ثانویه، توزیع اصلی و توزیع ثانویه. این یک دیدگاه عمومی از یک شبکه الکتریکی است. باید توجه داشت که همه سیستم‌های انتقال و توزیع ممکن است این چهار مرحله از سیستم تامین برق را نداشته باشند.

بر اساس نیاز سیستم، ممکن است شبکه‌های زیادی وجود داشته باشد که انتقال ثانویه یا توزیع ثانویه نداشته باشند. حتی در بسیاری از موارد سیستم‌های تامین برق محلی، کل سیستم انتقال ممکن است غایب باشد. در این سیستم‌های تامین برق محلی، ژنراتورها برق را مستقیماً به نقاط مختلف مصرف توزیع می‌کنند.

بیایید یک مثال عملی از سیستم تامین برق را بررسی کنیم. در اینجا نیروگاه تولید برق سه فاز با ولتاژ ۱۱ کیلوولت تولید می‌کند. سپس یک تراسفورماتور افزایش ولتاژ ۱۱/۱۳۲ کیلوولت که با نیروگاه مرتبط است، ولتاژ برق را به ۱۳۲ کیلوولت افزایش می‌دهد. خط انتقال این برق با ولتاژ ۱۳۲ کیلوولت را به زیراستانیون ۱۳۲/۳۳ کیلوولت که شامل تراسفورماتورهای کاهش ولتاژ ۱۳۲/۳۳ کیلوولت است، واقع در حاشیه شهر منتقل می‌کند. بخشی از سیستم تامین برق که از تراسفورماتور افزایش ولتاژ ۱۱/۱۳۲ کیلوولت تا تراسفورماتور کاهش ولتاژ ۱۳۲/۳۳ کیلوولت است را انتقال اصلی می‌نامیم. انتقال اصلی یک سیستم ۳ فاز ۳ سیم است که به این معناست که در هر مدار خطی سه رسانه برای سه فاز وجود دارد.

بعد از آن نقطه در سیستم تامین، توان ثانویه تراسفورماتور ۱۳۲/۳۳ کیلوولت توسط یک سیستم انتقال ۳ فاز ۳ سیم به زیراستانیون‌های ۳۳/۱۱ کیلوولت مختلف واقع در موقعیت‌های استراتژیک شهر منتقل می‌شود. این بخش از شبکه را انتقال ثانویه می‌نامیم.

خط‌های تغذیه ۱۱ کیلوولت ۳ فاز ۳ سیم که در کنار جاده‌های شهر عبور می‌کنند، توان ثانویه تراسفورماتورهای ۳۳/۱۱ کیلوولت از زیراستانیون انتقال ثانویه را حمل می‌کنند. این خط‌های تغذیه تشکیل دهنده توزیع اصلی سیستم تامین برق می‌شوند.

تراسفورماتورهای ۱۱/۰.۴ کیلوولت در مناطق محلی مصرف‌کنندگان ولتاژ توزیع اصلی را به ۰.۴ کیلوولت یا ۴۰۰ ولت کاهش می‌دهند. این تراسفورماتورها را تراسفورماتور توزیع می‌نامند و آن‌ها تراسفورماتورهای نصب شده روی ستون هستند. از تراسفورماتورهای توزیع، برق به مصرف‌کنندگان با سیستم ۳ فاز ۴ سیم می‌رسد. در سیستم ۳ فاز ۴ سیم، ۳ رسانه برای ۳ فاز و ۴مین رسانه برای اتصالات نیوترال استفاده می‌شود.

مصرف‌کننده می‌تواند تامین برق را یا در ۳ فاز یا در یک فاز بر اساس نیاز خود دریافت کند. در صورت تامین ۳ فاز، مصرف‌کننده ولتاژ ۴۰۰ ولت فاز به فاز (ولتاژ خط) دریافت می‌کند و در صورت تامین یک فاز، مصرف‌کننده ولتاژ ۴۰۰ / ریشه ۳ یا ۲۳۱ ولت فاز به نیوترال در نقطه تامین خود دریافت می‌کند. نقطه تامین نقطه پایانی یک سیستم تامین برق است. بخشی از سیستم که از ثانویه تراسفورماتور توزیع تا نقطه تامین است را توزیع ثانویه می‌نامیم. نقاط تامین ترمینال‌هایی هستند که در محل مصرف‌کننده نصب شده‌اند و مصرف‌کننده از آن‌ها برای استفاده خود اتصال می‌گیرد.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.