Ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας ορίζεται ως δίκτυο ηλεκτρικών συσταδιών που χρησιμοποιείται για την παροχή, μεταφορά και κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Η παροχή γίνεται μέσω κάποιας μορφής παραγωγής (π.χ. ένας ηλεκτροπαραγωγός), η μεταφορά γίνεται μέσω ενός συστήματος μεταφοράς (μέσω μιας γραμμής μεταφοράς) και κατανομής, ενώ η κατανάλωση μπορεί να γίνει μέσω εφαρμογών οικιακής χρήσης, όπως η ενέργεια για την φωτοδότηση ή την κλιματισμό στο σπίτι σας, ή μέσω βιομηχανικών εφαρμογών, όπως η λειτουργία μεγάλων μοτέρ.
Ένα παράδειγμα συστήματος ενέργειας είναι το ηλεκτρικό δίκτυο που παρέχει ενέργεια σε οικίες και βιομηχανίες σε μεγάλη έκταση. Το ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί να χωριστεί σε τρία μεγάλα τμήματα: τους παραγωγούς που παρέχουν την ενέργεια, το σύστημα μεταφοράς που μεταφέρει την ενέργεια από τα κέντρα παραγωγής στα κέντρα φορτίου, και το σύστημα κατανομής που παρέχει την ενέργεια σε κοντινά οικία και βιομηχανίες.
Μικρότερα συστήματα ενέργειας βρίσκονται επίσης σε βιομηχανίες, νοσοκομεία, εμπορικά κτίρια και οικίες. Οι περισσότεροι από αυτούς τους συστήματες βασίζονται στην τριφασική εναλλασσόμενη ρεύματα (AC) - το πρότυπο για μεγάλη κλίμακα μεταφοράς και κατανομής ενέργειας στον σύγχρονο κόσμο.
Εξειδικευμένα συστήματα ενέργειας που δεν βασίζονται πάντα στην τριφασική AC ενέργεια βρίσκονται σε αεροσκάφη, ηλεκτρικά σιδηροδρομικά συστήματα, θαλάσσια πλοία, υποβρύχια και αυτοκίνητα.
Οι παραγωγοί παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε χαμηλό επίπεδο τάσης. Διατηρούμε την τάση παραγωγής σε χαμηλό επίπεδο επειδή έχει κάποιες συγκεκριμένες πλεονεκτικές. Η παραγωγή σε χαμηλό επίπεδο τάσης δημιουργεί λιγότερες τάσεις στον αρματούρα του αλτερνατόρα. Επομένως, σε χαμηλό επίπεδο παραγωγής, μπορούμε να κατασκευάσουμε έναν μικρότερο αλτερνατόρα με πιο λεπτή και ελαφρύτερη απομόνωση.
Από άποψη μηχανικής και σχεδίασης, μικρότεροι αλτερνατόρες είναι πιο πρακτικοί. Δεν μπορούμε να μεταφέρουμε αυτή τη χαμηλή τάση ενέργειας στα κέντρα φορτίου.
Η μεταφορά χαμηλής τάσης προκαλεί περισσότερες απώλειες χαλκού, κακή ρύθμιση τάσης και περισσότερα έξοδα εγκατάστασης του συστήματος μεταφοράς. Για να αποφύγουμε αυτές τις τρεις δυσκολίες, πρέπει να αυξήσουμε την τάση σε ένα συγκεκριμένο υψηλό επίπεδο τάσης.
Δεν μπορούμε να αυξήσουμε την τάση του συστήματος πέρα από ένα συγκεκριμένο επίπεδο, επειδή πέρα από ένα όριο τάσης, οι δαπάνες απομόνωσης αυξάνονται τεράστια και επίσης για να διατηρήσουμε αρκετή απόσταση από το έδαφος, οι δαπάνες των δομών υποστήριξης της γραμμής αυξάνονται απότομα.
Η τάση μεταφοράς εξαρτάται από την ποσότητα ενέργειας που πρέπει να μεταφερθεί. Η φορτία επιτάσεως είναι ένας άλλος παράμετρος που καθορίζει το επίπεδο τάσης του συστήματος για τη μεταφορά μιας ποσότητας ενέργειας.
Για την αύξηση της τάσης του συστήματος, χρησιμοποιούμε ανεβαστικούς μετατροπείς και τις συναφείς προστασίες και διατάξεις λειτουργίας στον παραγωγό. Αυτό το ονομάζουμε υποσταθμός παραγωγής. Στο τέλος της γραμμής μεταφοράς, πρέπει να μειώσουμε την τάση μεταφοράς σε χαμηλότερο επίπεδο για δευτερεύουσα μεταφορά ή κατανομή.
Εδώ χρησιμοποιούμε κατεβαστικούς μετατροπείς και τις συναφείς προστασίες και διατάξεις λειτουργίας. Αυτό είναι ο υποσταθμός μεταφοράς. Μετά την πρωτογενή μεταφορά, η ηλεκτρική ενέργεια περνάει μέσω δευτερεύουσας μεταφοράς ή πρωτογενούς κατανομής. Μετά τη δευτερεύουσα μεταφορά ή πρωτογενή κατανομή, ξανά μειώνουμε την τάση σε επιθυμητό χαμηλό επίπεδο τάσης για κατανομή στα προσκείμενα.
Αυτή ήταν η βασική δομή ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Παρ' όλα αυτά, δεν έχουμε αναφέρει τις λεπτομέρειες κάθε εξοπλισμού που χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Εκτός από τα τρία κύρια συσταδικά - αλτερνατόρα, μετατροπείς και γραμμή μεταφοράς - υπάρχουν πολλά συναφή εξοπλισμό.
Κάποια από αυτά τα εξοπλισμό είναι στοίβοι, αντικατασκευαστικά, απομονωτικά, μετατροπείς ρεύματος, μετατροπείς τάσης, καπασιτορικοί μετατροπείς τάσης, φίλτρα, καπασιτορικά τείχη, συστήματα συνδρομής, διατάξεις ελέγχου, διατάξεις εδάφους της γραμμής και των εξοπλισμών του υποσταθμού, κλπ.
Από οικονομική άποψη, πάντα κατασκευάζουμε έναν παραγωγό σε σημεία όπου οι πόροι είναι εύκολα διαθέσιμοι. Οι καταναλωτές καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια, αλλά μπορεί να βρίσκονται σε τοποθεσίες όπου οι πόροι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι διαθέσιμοι.
Όχι μόνο αυτό, μερικές φορές υπάρχουν πολλές άλλες περιορισμοί λόγω των οποίων δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε έναν παραγωγό κοντά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές ή κέντρα φορτίου.
Έτσι, αντίθετα, χρησιμοποιούμε έναν εξωτερικά τοποθετημένο παραγωγό και μετά μεταφέρουμε αυτή την παραγωγή ενέργειας στα κέντρα φορτίου μέσω μιας μακράς γραμμής μεταφοράς και ενός συστήματος κατανομής.
Λέμε ότι η ολόκληρη διάταξη από τους παραγωγούς μέχρι τους καταναλωτές για την αποτελεσματική και αξιόπιστη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας είναι το σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
