Elektrisk strømsystem: Hvad er det? (Grundlæggende om strømsystemer)

Hvad er et strømsystem?

Et elektrisk strømsystem defineres som et netværk af elektriske komponenter, der bruges til at forsyne, overføre og forbruge elektrisk energi. Forsyningen sker gennem en form for produktion (f.eks. en kraftværk), overførslen sker via et transmissionsnet (gennem en transmissionsledning) og distributionsnet, og forbruget kan ske gennem boligsammenhænge som f.eks. belysning eller aircondition i hjemmet, eller via industrielle anvendelser som drift af store motorer.

Et eksempel på et strømsystem er det elektriske net, der leverer strøm til hjem og industrien i et større område. Det elektriske net kan bredt opdeles i generatorerne, der leverer strømmen, transmissionsnettet, der fører strømmen fra produktionscentre til belastningscentre, og distributionsnettet, der forsyner nærliggende huse og virksomheder med strøm.

Mindre strømsystemer findes også i industrien, hospitaler, kommercielle bygninger og husholdninger. De fleste af disse systemer benytter tre-fase AC-strøm – standarden for storskala transmissions- og distributionsnet i den moderne verden.

Specialiserede strømsystemer, der ikke altid benytter tre-fase AC-strøm, findes i fly, elektriske jernbanesystemer, oceanliners, ubåde og automobiler.

Kraftværker producerer elektrisk energi ved lav spænding. Vi holder produktions-spændingen lav, fordi det har specifikke fordele. Lav spænding skaber mindre stress på alternatorens armatur. Derfor kan vi ved lav spændingsproduktion konstruere en mindre alternator med tyndere og lettere isolering.

Fra et teknisk og designmæssigt synspunkt er mindre alternatorer mere praktiske. Vi kan ikke transmittere denne lavspændingsstrøm til belastningscentre.

Lavspændingsoverførsel forårsager mere kobbertab, dårligere spændingsregulering og højere installationsomkostninger for transmissionsnettet. For at undgå disse tre problemer skal vi hæve spændingen til en bestemt høj spændingsniveau.

Vi kan ikke øge systemets spænding ud over et bestemt niveau, fordi isoleringsomkostningerne voldsomt stiger ud over et vis spændingsniveau, og udgifterne til linjens understøttelsesstrukturer for at opretholde tilstrækkelig jordafstand også stiger abrupt.

Transmissions-spændingen afhænger af mængden af energi, der skal transmitteres. Overbelastningsimpedansbelastning er en anden parameter, der bestemmer systemets spændingsniveau for at overføre en given mængde energi.

For at hæve systemets spænding bruger vi spændingshævertransformatorer og deres tilhørende beskyttelses- og operationsanordninger ved kraftværket. Vi kalder dette for en productionsunderstation. Ved slutningen af transmissionsledningen skal vi nedjustere transmissions-spændingen til et lavere niveau for sekundær transmission og/eller distributionsformål.

Her bruger vi spændingsnedlæggertransformatorer og deres tilhørende beskyttelses- og operationsanordninger. Dette er en transmissionsunderstation. Efter primær transmission passer den elektriske energi gennem sekundær transmission eller primær distribution. Efter sekundær transmission eller primær distribution nedjusterer vi igen spændingen til et ønsket lavt spændingsniveau for at distribuere det hos forbrugerne.

Dette var den grundlæggende struktur af et elektrisk strømsystem. Dog har vi ikke nævnt detaljerne for hver eneste enhed, der bruges i et elektrisk strømsystem. Udover de tre hovedkomponenter, alternator, transformator og transmissionsledning, findes der en række tilhørende udstyr.

Nogle af disse enheder inkluderer circuitbryder, lynbeskyttelse, isolator, strømtransformator, spændingstransformator, kondensatorspændingstransformator, bølgetrapp, kondensatorbank, relæsystem, kontrolleringsanordninger, jordforbindelser til ledning og understationsudstyr osv.

Hvorfor har vi brug for et elektrisk strømsystem?

Fra et økonomisk synspunkt opfører vi altid et produktionsanlæg, hvor ressourcerne er let tilgængelige. Forbrugerne forbruger elektrisk energi, men de kan bo på steder, hvor ressourcerne til produktion af elektricitet ikke er tilgængelige.

Ikke blot det, nogle gange er der mange andre begrænsninger, som forhindrer os i at opføre et produktionsanlæg tæt på tætbefolkede forbrugerområder eller belastningscentre.

I stedet bruger vi en ekstern produktionskilde og transmitterer derefter den genererede strøm til belastningscentre gennem en lang transmissionsledning og et distributionsnet.

Vi kalder hele anordningen fra produktionsanlæg til forbrugerne for at levere elektricitet effektivt og pålideligt for et elektrisk strømsystem.

Erklæring: Respektér det originale, godartikler er værd at dele, hvis der sker krænkelse kontakt for sletning.