Električni sustav snabdijevanja: Što su to?

Prije toga postojala je vrlo mala potražnja za električnom energijom. Jedna mala jedinica za proizvodnju električne energije mogla je zadovoljiti lokalnu potražnju. Danas se potražnja za električnom energijom ogromno povećala uz modernizaciju ljudskih životnih stilova. Da bismo ispunili ovaj porast potražnje za električnim opterećenjem, moramo uspostaviti prilično veliki broj velikih elektrana.

No s ekonomskog stajališta, nije uvijek moguće izgraditi elektranu blizu centara opterećenja. Centri opterećenja definiramo kao mjesta gdje je gustoća potrošača ili spojenih opterećenja dosta visoka u usporedbi s drugim dijelovima zemlje. Ekonomično je izgraditi elektranu blizu prirodnih izvora energije poput ugljena, plinova i vode itd. Zbog toga i mnogih drugih faktora, često moramo graditi elektrane daleko od centara opterećenja.

Stoga moramo uspostaviti električke mrežne sustave kako bismo premjestili proizvedenu električnu energiju od elektrane do potrošača. Električna energija proizvedena u elektrani stiže do potrošača putem sustava koji možemo podijeliti na dvije glavne cjeline, prenos i distribuciju.

Mrežu kroz koju potrošači dobivaju struju od izvora nazivamo električni sustav opskrbe. Električni sustav opskrbe ima tri glavne komponente, elektrane, prenosne linije i distribucijske sustave. Elektrane proizvode struju na relativno nižem naponu. Proizvodnja struje na nižem naponu je ekonomična u mnogim aspektima.

Step-up transformatori spojeni na početku prenosnih linija, povećavaju napon struje. Sustavi za prenos električne energije zatim prenose tu struju na višem naponu do najbližih zona centara opterećenja. Prenos električne energije na višem naponu ima mnoge prednosti. Visokonaponske prenosne linije sastoje se od nadzemnih ili/ili podzemnih vodilaca. Step-down transformatori spojeni na kraju prenosnih linija smanjuju napon struje na željene niže vrijednosti za svrhe distribucije. Sustavi za distribuciju zatim raspoređuju struju različitim potrošačima prema njihovim zahtjevima za naponom.

Obično koristimo AC sustav za proizvodnju, prenos i distribuciju. Za ultra visokonaponski prenos često koristimo DC prenosni sustav. Mreže za prenos i distribuciju mogu biti ili nadzemne ili podzemne. Budući da je podzemni sustav puno skuplji od nadzemnog, posljednji je preferentan gdje god je ekonomski moguće. Koristimo trofazni 3-žični sustav za AC prenos i trofazni 4-žični sustav za AC distribuciju.

Sustave za prenos i distribuciju možemo podijeliti na dvije cjeline, primarni prenos i sekundarni prenos, primarna distribucija i sekundarna distribucija. To je generalizirani pregled električne mreže. Treba napomenuti da nemaju svi sustavi za prenos i distribuciju ove četiri faze električnog sustava opskrbe.

Prema zahtjevu sustava, može postojati mnogo mreža koje nemaju sekundarni prenos ili sekundarnu distribuciju, pa čak u mnogim slučajevima lokaliziranog električnog sustava cijeli sustav za prenos može nedostajati. U tim lokaliziranim električnim sustavima generatori direktno distribuiraju snagu različitim točkama potrošnje.

Razmotrimo praktični primjer električnog sustava opskrbe. Ovdje elektrana proizvodi trofaznu snagu na 11KV. Zatim 11/132 KV step-up transformator povezan s elektranom povećava tu snagu na 132KV nivo. Prenosna linija prenosi ovu 132KV snagu do 132/33 KV step-down podstanice sastavljene od 132/33KV step-down transformatora, smještene na obrubu grada. Taj dio električnog sustava opskrbe, od 11/132 KV step-up transformatora do 132/33 KV step-down transformatora, zovemo primarni prenos. Primarni prenos je trofazni 3-žični sustav, što znači da postoje tri vodiča za sve tri faze u svakom povratnom krugu.

Nakon toga, sekundarna snaga 132/33 KV transformatora prenosi se trofaznim 3-žičnim prenosnim sustavom do različitih 33/11KV donjih podstacija smještenih na različitim strategijama lokacija u gradu. Taj dio mreže nazivamo sekundarni prenos.

11KV trofazni 3-žični feederi koji prolaze uz puteve grada nosile su sekundarnu snagu 33/11KV transformatora sekundarnog prenosnog podtransformatora. Ovi 11KV feederi čine primarnu distribuciju električnog sustava opskrbe.

11/0.4 KV transformatori u lokalitetima potrošača smanjuju snagu primarne distribucije na 0.4 KV ili 400 V. Ovi transformatori zovu se distribucijski transformatori, a oni su montirani na stubove. Od distribucijskih transformatora snaga ide do potrošača trofaznim 4-žičnim sustavom. U trofaznom 4-žičnom sustavu, 3 vodiča koriste se za sve tri faze, a 4. vodič koristi se kao neutralni vodič za neutralne veze.

Potrošač može uzeti opskrbu ili u trofazi ili u jednoj fazi, ovisno o njegovim zahtjevima. U slučaju trofazne opskrbe, potrošač dobiva 400 V fazno-fazno (linijski napon), a za jednofaznu opskrbu, potrošač dobiva 400 / korijen 3 ili 231 V fazno-neutralni napon na svojoj osnovnoj opskrbi. Osnovna opskrbna točka je krajnja točka električnog sustava opskrbe. Taj dio sustava, od sekundarnog djela distribucijskog transformatora do osnovne opskrbe, zovemo sekundarna distribucija. Osnovne opskrbne točke su terminali instalirani na lokaciji potrošača, sa kojih potrošač uzima vezu za svoje potrebe.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedi podijeliti, ukoliko je došlo do kršenja autorskih prava molimo o brisanje.