Електрична система живлення: що це таке?
Раніше споживання електроенергії було дуже невеликим. Одна маленька електростанція могла задовольнити локальний попит. Зараз попит на електроенергію значно зрос із сучасністю життя людини. Для задоволення цього зростаючого електричного навантаження ми повинні створити досить велику кількість великих електростанцій.
Але з економічної точки зору, не завжди можливо будувати електростанції близько до центрів навантаження. Ми визначаємо центри навантаження як місця, де густина споживачів або підключених навантажень значно вища порівняно з іншими частинами країни. Економічно вигідно розташовувати електростанції близько до природних джерел енергії, таких як вугілля, гази, вода тощо. З-за цього та багатьох інших факторів, нам часто доводиться будувати електростанції далеко від центрів навантаження.
Таким чином, нам потрібно створити електричні мережеві системи для доставки виробленої електроенергії від електростанцій до споживачів. Електроенергія, вироблена на електростанції, доходить до споживачів через системи, які можна розділити на дві основні частини: передачу та розподіл.
Ми називаємо мережу, через яку споживачі отримують електроенергію від джерела, системою електропостачання. Система електропостачання має три основні компоненти: електростанції, лінії передачі та системи розподілу. Електростанції виробляють електроенергію на сравнительно нижчому напруговому рівні. Виробництво електроенергії на нижчому напруговому рівні є економічно вигідним у багатьох аспектах.
Підвищувальні трансформатори, з'єднані на початку ліній передачі, підвищують напруговий рівень електроенергії. Електричні системи передачі потім передають цю електроенергію на вищому напруговому рівні до найближчих зон центрів навантаження. Передача електроенергії на вищому напруговому рівні має багато переваг. Лінії передачі високої напруги складаються з надземних або/і підземних провідників. Понижувальні трансформатори, з'єднані в кінці ліній передачі, знижують напругу електроенергії до необхідних низьких значень для цілей розподілу. Системи розподілу потім розподіляють електроенергію різним споживачам відповідно до їх необхідного напругового рівня.
Зазвичай ми використовуємо AC систему для виробництва, передачі та розподілу. Для передачі надвисокої напруги часто використовується DC система передачі. Обидві мережі передачі та розподілу можуть бути надземними або підземними. Оскільки підземна система набагато дорожча за надземну, остання є бажаною, коли це можливо з економічної точки зору. Ми використовуємо трифазну систему з трьома провідниками для передачі AC та трифазну систему з чотирма провідниками для розподілу AC.
Обидві системи передачі та розподілу можна розділити на дві частини: первинну передачу та вторинну передачу, первинний розподіл та вторинний розподіл. Це загальне представлення про електричну мережу. Слід зазначити, що не всі системи передачі та розподілу можуть мати ці чотири етапи системи електропостачання.
Відповідно до потреб системи, може бути багато мереж, які можуть не мати вторинної передачі або вторинного розподілу, а в багатьох випадках локалізованих систем електропостачання вся система передачі може бути відсутня. У цих локалізованих системах електропостачання генератори безпосередньо розподіляють енергію на різні точки споживання.
Давайте обговоримо практичний приклад системи електропостачання. Тут електростанція виробляє трифазну енергію на 11 кВ. Потім один підвищувальний трансформатор 11/132 кВ, з'єднаний з електростанцією, підвищує цю енергію до рівня 132 кВ. Лінія передачі передає цю енергію 132 кВ до понижувальної підстанції 132/33 кВ, що складається з понижувальних трансформаторів 132/33 кВ, розташованої на околицях міста. Ми будемо називати ту частину системи електропостачання, яка від підвищувального трансформатора 11/132 кВ до понижувального трансформатора 132/33 кВ, первинною передачею. Первина передача є трифазною системою з трьома провідниками, що означає, що є три провідники для трьох фаз в кожному лінійному контурі.
Після цієї точки в системі електропостачання, вторина енергія 132/33 кВ трансформатора передається трифазною системою передачі з трьома провідниками до різних понижувальних підстанцій 33/11 кВ, розташованих на різних стратегічних місцях міста. Ми називаємо цю частину мережі вториною передачі.
Трифазні трипровідні фідери 11 кВ, що проходять вздовж дорог міста, переносять вторину енергію 33/11 кВ трансформаторів вторинної передачі. Ці фідери 11 кВ становлять первинний розподіл системи електропостачання.
Понижувальні трансформатори 11/0.4 кВ в місцевостях споживачів знижують первинну енергію розподілу до 0.4 кВ або 400 В. Ці трансформатори називаються розподільні трансформатори, і вони є стовпчастими трансформаторами. Від розподільних трансформаторів енергія йде до споживачів через трифазну систему з чотирма провідниками. В трифазній системі з чотирма провідниками три провідники використовуються для трьох фаз, а четвертий провідник використовується як нейтральний провідник для нейтральних з'єднань.
Споживач може отримати електропостачання або в трифазному, або в однофазному режимі, залежно від його потреб. У випадку трифазного постачання споживач отримує напругу 400 В між фазами (лінійну напругу), а для однофазного постачання — 400 / корінь з 3 або 231 В між фазою та нейтраллю на своїх магістральних лініях. Магістральні лінії є кінцевою точкою системи електропостачання. Ми називаємо цю частину системи, яка від вторинної сторони розподільного трансформатора до магістральних ліній, вторинним розподілом. Магістральні лінії — це термінали, встановлені на території споживача, з яких споживач отримує з'єднання для свого використання.
Заява: Поважайте оригінал, добре написані статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.
