Система электроснабжения: что это такое?
Раньше спрос на электроэнергию был очень низким. Одна маленькая электростанция могла удовлетворить локальный спрос. В наши дни спрос на электроэнергию значительно увеличивается вместе с модернизацией образа жизни человека. Для удовлетворения этого растущего спроса на электроэнергию нам необходимо создать довольно большое количество крупных электростанций.
Однако с экономической точки зрения не всегда возможно построить электростанцию вблизи центров нагрузки. Мы определяем центры нагрузки как места, где плотность потребителей или подключенных нагрузок значительно выше, чем в других частях страны. Экономически выгодно строить электростанции вблизи природных источников энергии, таких как уголь, газы и вода. По этой причине и из-за многих других факторов, мы часто вынуждены строить электростанции далеко от центров нагрузки.
Таким образом, нам необходимо создавать электрические сети, чтобы передавать произведенную электроэнергию от электростанций к потребителям. Электроэнергия, произведенная на электростанции, достигает потребителей через системы, которые можно разделить на две основные части: передачу и распределение.
Мы называем сетью, через которую потребители получают электроэнергию от источника, систему электроснабжения. Система электроснабжения состоит из трех основных компонентов: электростанций, линий передачи и систем распределения. Электростанции производят электроэнергию на относительно низком уровне напряжения. Производство электроэнергии на низком уровне напряжения экономически выгодно во многих аспектах.
Повышающие трансформаторы, подключенные в начале линий передачи, повышают уровень напряжения мощности. Затем системы электропередачи передают эту электроэнергию высокого напряжения ближайшим зонам центров нагрузки. Передача электроэнергии на высоком уровне напряжения имеет много преимуществ. Линии передачи высокого напряжения состоят из воздушных или/и подземных проводников. Понижающие трансформаторы, подключенные в конце линий передачи, снижают напряжение электроэнергии до желаемых низких значений для целей распределения. Системы распределения затем распределяют электроэнергию различным потребителям в соответствии с их требуемыми уровнями напряжения.
Обычно для целей производства, передачи и распределения используется переменный ток. Для сверхвысоковольтной передачи часто применяется система постоянного тока. Обе сети передачи и распределения могут быть либо воздушными, либо подземными. Поскольку подземная система гораздо дороже воздушной, последняя предпочтительнее, если это возможно с экономической точки зрения. Для передачи переменного тока используется трехфазная система с тремя проводами, а для распределения переменного тока — трехфазная система с четырьмя проводами.
Системы передачи и распределения можно разделить на две части: первичная передача и вторичная передача, первичное распределение и вторичное распределение. Это обобщенный взгляд на электрическую сеть. Нам следует отметить, что не все системы передачи и распределения имеют эти четыре этапа системы электроснабжения.
В зависимости от требований системы, может быть множество сетей, которые не имеют вторичной передачи или вторичного распределения, и даже в случае многих локализованных систем электроснабжения вся система передачи может отсутствовать. В этих локализованных системах электроснабжения генераторы напрямую распределяют мощность к различным точкам потребления.
Давайте рассмотрим практический пример системы электроснабжения. Здесь электростанция производит трехфазную мощность на уровне 11 кВ. Затем повышающий трансформатор 11/132 кВ, связанный с электростанцией, повышает эту мощность до уровня 132 кВ. Линия передачи передает эту мощность 132 кВ до понижающей подстанции 132/33 кВ, состоящей из понижающих трансформаторов 132/33 кВ, расположенной на окраине города. Мы назовем ту часть системы электроснабжения, которая находится между повышающим трансформатором 11/132 кВ и понижающим трансформатором 132/33 кВ, первичной передачей. Первичная передача является трехфазной системой с тремя проводами, то есть в каждой линии цепи есть три проводника для трех фаз.
После этой точки в системе питания вторичная мощность 132/33 кВ трансформатора передается трехфазной системой передачи с тремя проводами к различным понижающим подстанциям 33/11 кВ, расположенным в различных стратегических местах города. Мы называем эту часть сети вторичной передачей.
Трехфазные трехпроводные питающие линии 11 кВ, проходящие по улицам города, передают вторичную мощность 33/11 кВ трансформаторов вторичной передающей подстанции. Эти питающие линии 11 кВ составляют первичное распределение системы электроснабжения.
Трансформаторы 11/0.4 кВ в местах проживания потребителей снижают напряжение первичного распределения до 0.4 кВ или 400 В. Эти трансформаторы называются распределительными трансформаторами, и они монтируются на опорах. От распределительных трансформаторов мощность передается к потребителям по трехфазной системе с четырьмя проводами. В трехфазной системе с четырьмя проводами используются три проводника для трех фаз, а четвертый проводник используется в качестве нейтрального провода для нейтральных соединений.
Потребитель может получать питание либо в трехфазном, либо в однофазном режиме, в зависимости от его потребностей. В случае трехфазного питания потребитель получает напряжение 400 В между фазами (линейное напряжение), а в случае однофазного питания — 400 / корень из 3 или 231 В между фазой и нейтралью на своих главных линиях питания. Главные линии питания являются конечной точкой системы электроснабжения. Мы называем эту часть системы, начиная от вторичной обмотки распределительного трансформатора до главных линий питания, вторичным распределением. Главные линии питания — это терминалы, установленные на объектах потребителей, от которых потребитель берет соединение для своих нужд.
Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят того, чтобы их делиться. Если есть нарушение авторских прав, обратитесь для удаления.
