System zasilania elektrycznego: Czym są?

Wcześniej popyt na energię elektryczną był bardzo niewielki. Jedna mała jednostka produkująca energię elektryczną mogła zaspokoić lokalny popyt. Obecnie popyt na energię elektryczną gwałtownie rośnie wraz z modernizacją stylu życia ludzi. Aby sprostać temu rosnącemu zapotrzebowaniu na prąd, musimy zbudować dość dużą liczbę dużych elektrowni.

Z ekonomicznego punktu widzenia nie zawsze jest możliwe budowanie elektrowni w pobliżu ośrodków obciążeń. Ośrodki obciążeń definiujemy jako miejsca, gdzie gęstość konsumentów lub podłączonych obciążeń jest znacznie wyższa w porównaniu z innymi częściami kraju. Jest ekonomiczne budowanie elektrowni w pobliżu naturalnych źródeł energii, takich jak węgiel, gazy i woda itp. Z tego powodu oraz ze względu na wiele innych czynników, często musimy budować stacje produkcyjne daleko od ośrodków obciążeń.

Dlatego musimy zbudować systemy sieci elektryczne, aby przekazać wygenerowaną energię elektryczną z elektrowni do końcowych użytkowników. Prąd wygenerowany w elektrowni dociera do konsumentów przez systemy, które możemy podzielić na dwie główne części: transmisję i dystrybucję.

Sieć, poprzez którą konsumentowie otrzymują prąd od źródła, nazywamy systemem zaopatrzenia elektrycznego. System zaopatrzenia elektrycznego składa się z trzech głównych komponentów: stacji produkcyjnych, linii transmisyjnych i systemów dystrybucji. Stacje produkcyjne produkuje prąd na stosunkowo niższym poziomie napięcia. Produkcja prądu na niższym poziomie napięcia jest ekonomiczna w wielu aspektach.

Przekształtniki wzmacniające podłączone na początku linii transmisyjnych zwiększają poziom napięcia prądu. Systemy transmisyjne następnie przesyłają ten prąd o wyższym napięciu do możliwie najbliższych stref ośrodków obciążeń. Przesyłanie prądu o wyższym napięciu jest korzystne w wielu aspektach. Linie transmisyjne wysokiego napięcia składają się z nadziemnych lub/lub podziemnych przewodników elektrycznych. Przekształtniki obniżające podłączone na końcu linii transmisyjnych zmniejszają napięcie prądu do pożądanego niskiego poziomu dla celów dystrybucji. Systemy dystrybucji następnie rozprowadzają prąd do różnych konsumentów zgodnie z ich wymaganym poziomem napięcia.

Zazwyczaj stosujemy system prądu przemiennego (AC) do celów generowania, transmisji i dystrybucji. Dla transmisji ultra-wysokiego napięcia często używamy systemu transmisji prądu stałego (DC). Siatki transmisyjne i dystrybucyjne mogą być zarówno nadziemne, jak i podziemne. Ponieważ system podziemny jest znacznie droższy niż system nadziemny, ten drugi jest preferowany tam, gdzie to możliwe z ekonomicznego punktu widzenia. Używamy systemu trójfazowego 3-przewodnikowego do transmisji prądu przemiennego i systemu trójfazowego 4-przewodnikowego do dystrybucji prądu przemiennego.

Możemy podzielić systemy transmisyjne i dystrybucyjne na dwie części: pierwotną transmisję i wtórną transmisję, pierwotną dystrybucję i wtórną dystrybucję. To jest uogólniony pogląd na sieć elektryczną. Należy zauważyć, że wszystkie systemy transmisyjno-dystrybucyjne mogą nie posiadać tych czterech etapów systemu zaopatrzenia elektrycznego.

W zależności od wymagań systemu może być wiele sieci, które mogą nie posiadać wtórnej transmisji lub wtórnej dystrybucji, a nawet w wielu przypadkach lokalizowanych systemów zaopatrzenia elektrycznego cały system transmisyjny może być nieobecny. W tych lokalizowanych systemach zaopatrzenia elektrycznego generatory bezpośrednio dystrybuują prąd do różnych punktów zużycia.

Rozważmy praktyczny przykład systemu zaopatrzenia elektrycznego. Tutaj stacja produkcyjna produkuje trójfazowy prąd na poziomie 11 kV. Następnie jeden przekształtnik wzmacniający 11/132 kV skojarzony ze stacją produkcyjną zwiększa moc do poziomu 132 kV. Linia transmisyjna przesyła tę moc 132 kV do podstacji obniżającej 132/33 kV, składającej się z przekształtników obniżających 132/33 kV, znajdującej się na obrzeżach miasta. Nazwiemy tę część systemu zaopatrzenia elektrycznego, która obejmuje przekształtnik wzmacniający 11/132 kV do przekształtnika obniżającego 132/33 kV, pierwotną transmisją. Pierwotna transmisja to system trójfazowy 3-przewodnikowy, co oznacza, że są trzy przewodniki dla trzech faz w każdej linii obwodowej.

Po tym punkcie w systemie zaopatrzenia, sekundarna moc przekształtnika 132/33 kV jest przesyłana przez system transmisyjny trójfazowy 3-przewodnikowy do różnych podstacji obniżających 33/11 kV, znajdujących się w strategicznych miejscach miasta. Nazywamy tę część sieci wtórną transmisją.

Trójfazowe 3-przewodnikowe pasy energetyczne 11 kV przebiegające wzdłuż ulic miasta przesyłają sekundarną moc przekształtników 33/11 kV z podstacji wtórnej transmisji. Te pasy energetyczne 11 kV stanowią pierwotną dystrybucję systemu zaopatrzenia elektrycznego.

Przekształtniki obniżające 11/0,4 kV w lokalizacjach konsumentów obniżają moc pierwotnej dystrybucji do 0,4 kV lub 400 V. Te przekształtniki nazywane są przekształtnikami dystrybucyjnymi i są montowane na słupach. Od przekształtników dystrybucyjnych prąd idzie do końców konsumentów poprzez system trójfazowy 4-przewodnikowy. W systemie trójfazowym 4-przewodnikowym używane są 3 przewodniki dla 3 faz, a 4. przewodnik służy jako przewód neutralny do połączeń neutralnych.

Konsument może pobierać zasilanie w trójfazowym lub jednofazowym trybie, w zależności od swoich potrzeb. W przypadku zasilania trójfazowego konsument otrzymuje 400 V między fazami (napięcie liniowe), a w przypadku zasilania jednofazowego, konsument otrzymuje 400 / pierwiastek z 3 lub 231 V między fazą a neutralnym przewodem w swoim głównym zasilaniu. Główny punkt zasilania to końcowy punkt systemu zaopatrzenia elektrycznego. Nazywamy tę część systemu, od wtórnej strony przekształtnika dystrybucyjnego do głównego zasilania, wtórną dystrybucją. Główne zasilanie to terminale zainstalowane w lokalu konsumenta, z których konsument bierze połączenie do swoich potrzeb.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły warto dzielić, w przypadku naruszenia praw autorskich proszę o kontakt w celu usunięcia.