سیستم تامین برق: آنچه هستند

در گذشته نیاز به انرژی الکتریکی بسیار کم بود. یک واحد تولید الکتریکی کوچک می‌توانست به تقاضای محلی پاسخ دهد. اما در حال حاضر، با مدرن شدن سبک زندگی انسان‌ها، تقاضا برای انرژی الکتریکی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. برای رفع این تقاضای رو به افزایش، ما باید تعداد زیادی از نیروگاه‌های بزرگ را ایجاد کنیم.

اما از نقطه نظر اقتصادی، همیشه امکان‌پذیر نیست که نیروگاه را در نزدیکی مراکز بار ساخت. مراکز بار را مکان‌هایی تعریف می‌کنیم که تراکم مصرف‌کنندگان یا بارهای متصل به آن بسیار بالاتر از سایر نقاط کشور است. اقتصادی است که نیروگاه را در نزدیکی منابع طبیعی انرژی مانند زغال سنگ، گازها و آب و غیره ایجاد کنیم. به خاطر این و عوامل دیگر، ما مجبوریم که اغلب ایستگاه تولید الکتریکی را دور از مراکز بار ساخته شود.

بنابراین ما باید سیستم‌های شبکه الکتریکی را برای انتقال انرژی الکتریکی تولید شده از ایستگاه تولید به مصرف‌کنندگان ایجاد کنیم. برق تولید شده در ایستگاه تولید از طریق سیستم‌هایی که می‌توان آن‌ها را به دو بخش اصلی انتقال و توزیع تقسیم کرد، به مصرف‌کنندگان می‌رسد.

شبکه‌ای که از طریق آن مصرف‌کنندگان برق را از منبع دریافت می‌کنند را سیستم تامین برق می‌نامند. یک سیستم تامین برق شامل سه مؤلفه اصلی است: ایستگاه‌های تولید، خطوط انتقال و سیستم‌های توزیع. ایستگاه‌های تولید برق را در سطح ولتاژ نسبتاً کم تولید می‌کنند. تولید برق در سطح ولتاژ کم از نظر اقتصادی مزایای زیادی دارد.

تقویت‌کننده‌های ولتاژ که در ابتدا خطوط انتقال متصل می‌شوند، سطح ولتاژ قدرت را افزایش می‌دهند. سپس سیستم‌های انتقال الکتریکی این قدرت با ولتاژ بالاتر را به ناحیه نزدیک‌تر مراکز بار منتقل می‌کنند. انتقال قدرت الکتریکی با ولتاژ بالا از نظر اقتصادی مزایای زیادی دارد. خطوط انتقال ولتاژ بالا شامل هادی‌های هوایی یا/و زیرزمینی هستند. تقویت‌کننده‌های ولتاژ کاهشی که در انتهای خطوط انتقال متصل می‌شوند، ولتاژ برق را به مقادیر کم مورد نیاز برای توزیع کاهش می‌دهند. سپس سیستم‌های توزیع برق را به مصرف‌کنندگان مختلف بر اساس سطح ولتاژ مورد نیاز آن‌ها توزیع می‌کنند.

معمولاً سیستم AC را برای تولید، انتقال و توزیع می‌گیریم. برای انتقال ولتاژ فوق‌عالی (Ultra High Voltage)، معمولاً از سیستم انتقال DC استفاده می‌کنیم. هر دو شبکه انتقال و توزیع می‌توانند یا هوایی یا زیرزمینی باشند. از آنجا که سیستم زیرزمینی بسیار گران‌تر از سیستم هوایی است، از نظر اقتصادی، سیستم هوایی هر جا که ممکن است ترجیح داده می‌شود. برای انتقال AC از سیستم سه‌فاز سه‌سیمه و برای توزیع AC از سیستم سه‌فاز چهارسیمه استفاده می‌کنیم.

می‌توان هر دو سیستم انتقال و توزیع را به دو بخش تقسیم کرد: انتقال اولیه و انتقال ثانویه، توزیع اولیه و توزیع ثانویه. این یک نمای کلی از یک شبکه الکتریکی است. باید توجه داشت که تمامی 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 ممکن است 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، موتورهای تولید مستقیماً قدرت را به نقاط مختلف مصرف توزیع می‌کنند.

بیایید یک مثال عملی از سیستم تامین برق بحث کنیم. در اینجا ایستگاه تولید سه‌فازی برق را در سطح ۱۱ کیلوولت تولید می‌کند. سپس یک تقویت‌کننده ولتاژ ۱۱/۱۳۲ کیلوولت مرتبط با ایستگاه تولید این قدرت را به سطح ۱۳۲ کیلوولت افزایش می‌دهد. خط انتقال این قدرت ۱۳۲ کیلوولت را به زیرстанیون ۱۳۲/۳۳ کیلوولت که شامل تقویت‌کننده‌های ولتاژ کاهشی ۱۳۲/۳۳ کیلوولت است، که در حاشیه شهر قرار دارد، منتقل می‌کند. بخشی از سیستم تامین برق که از تقویت‌کننده ولتاژ ۱۱/۱۳۲ کیلوولت تا تقویت‌کننده ولتاژ ۱۳۲/۳۳ کیلوولت است را انتقال اولیه می‌نامیم. انتقال اولیه یک سیستم سه‌فاز سه‌سیمه است که به این معناست که در هر مدار خط سه هادی برای سه فاز وجود دارد.

بعد از آن نقطه در سیستم تامین، قدرت ثانویه تقویت‌کننده ولتاژ ۱۳۲/۳۳ کیلوولت توسط سیستم انتقال سه‌فاز سه‌سیمه به زیرستانیون‌های ۳۳/۱۱ کیلوولت مختلفی که در موقعیت‌های استراتژیک مختلف شهر قرار دارند، منتقل می‌شود. این بخش از شبکه را انتقال ثانویه می‌نامیم.

خط‌های تغذیه ۱۱ کیلوولت سه‌فاز سه‌سیمه که در کنار جاده‌های شهر عبور می‌کنند، قدرت ثانویه تقویت‌کننده‌های ولتاژ ۳۳/۱۱ کیلوولت از زیرستانیون انتقال ثانویه را حمل می‌کنند. این خط‌های تغذیه ۱۱ کیلوولت تشکیل دهنده توزیع اولیه سیستم تامین برق می‌شوند.

تقویت‌کننده‌های ولتاژ ۱۱/۰٫۴ کیلوولت در مناطق مصرف‌کنندگان ولتاژ توزیع اولیه را به ۰٫۴ کیلوولت یا ۴۰۰ ولت کاهش می‌دهند. این تقویت‌کننده‌ها تقویت‌کننده‌های توزیع نامیده می‌شوند و روی ستون‌های برق نصب می‌شوند. از تقویت‌کننده‌های توزیع، قدرت به مصرف‌کنندگان توسط سیستم سه‌فاز چهارسیمه منتقل می‌شود. در سیستم سه‌فاز چهارسیمه، سه هادی برای سه فاز استفاده می‌شود و چهارمین هادی به عنوان سیم محايد برای اتصالات محايد استفاده می‌شود.

مصرف‌کننده می‌تواند تأمین را به صورت سه‌فاز یا تک‌فاز دریافت کند، بسته به نیاز خود. در صورت تأمین سه‌فاز، مصرف‌کننده ولتاژ ۴۰۰ ولت فاز به فاز (ولتاژ خط) دریافت می‌کند، و در صورت تأمین تک‌فاز، مصرف‌کننده ولتاژ ۴۰۰ / رادیکال ۳ یا ۲۳۱ ولت فاز به محايد در تجهیزات تأمین خود دریافت می‌کند. تجهیزات تأمین نقطه پایانی یک سیستم تامین برق هستند. این بخش از سیستم که از دومین تقویت‌کننده توزیع تا تجهیزات تأمین است را توزیع ثانویه می‌نامیم. تجهیزات تأمین ترمینال‌هایی هستند که در محل مصرف‌کننده نصب شده‌اند که مصرف‌کننده از آن‌ها برای استفاده خود اتصال می‌گیرد.

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