Elektroenerģijas sistēma: Kas tā ir? (Elektroenerģijas sistēmu pamati)

Kas ir enerģijas sistēma?

Elektriskā enerģijas sistēma definēta kā elektrisko komponentu tīkls, kas tiek izmantots elektriskās enerģijas piegādei, pārnesšanai un patēriņam. Piegāde notiek kāda veida ģenerācijas formā (piem., elektrostacija), pārnesšana notiek caur pārnese (caur pārneses līniju) un sadalīšanas sistēmu, savukārt patēriņa var būt gan mājsaimniecības lietojumos, piemēram, gaismu vai kondicionieru darbināšanai mājās, gan arī rūpnieciskos lietojumos, piemēram, lielu dzinēju darbībai.

Piemērs enerģijas sistēmai ir elektriskais tīkls, kas nodrošina enerģijas piegādi mājsaimniecībām un rūpniecībai plašā teritorijā. Elektriskais tīkls var tikt vispārīgi sadalīts uz ģeneratoriem, kas piegādā enerģiju, pārneses sistēmu, kas pārvada enerģiju no ražošanas centriem uz patērētāju centriem, un sadalīšanas sistēmu, kas apgūst enerģiju tuvākajām mājsaimniecībām un rūpniecībai.

Mazākas enerģijas sistēmas ir sastopamas arī rūpniecībā, slimnīcās, komerciālos ēkos un mājās. Lielākā daļa šo sistēmu balstās uz trīsfāzējo AC enerģiju — standartu, kas tiek izmantots lielapjoma enerģijas pārnesē un sadalīšanā modernā pasaulē.

Specializētas enerģijas sistēmas, kas ne vienmēr balstās uz trīsfāzējo AC enerģiju, ir sastopamas lidmašīnās, elektrovedējvietās, okeāna braucējos, apakšzemes laivās un automašīnās.

Ģenerācijas stacijas ražo elektrisko enerģiju zema sprieguma līmenī. Mēs uzturam ģenerācijas spriegumu zemā līmenī, jo tam ir noteikti priekšrocības. Zems spriegums ģenerācijā radīt mazāku spriedzi alternatora armatūrā. Tāpēc zema sprieguma ģenerācijā mēs varam izveidot mazāku alternatoru ar dūnas un mazāku izolāciju.

No inženierzinātniskā un dizaina viedokļa, mazāki alternatori ir praktiskāki. Mēs nevaram pārnest šo zemu spriegumu līdz patērētāju centriem.

Zema sprieguma pārnesšana rada lielākus meda zudējumus, sliktu sprieguma regulēšanu un augstākas pārneses sistēmas ieviešanas izmaksas. Lai izvairītos no šiem trim grūtībām, mums jāpaaugstinās spriegums līdz noteiktam augstam sprieguma līmenim.

Mēs nevaram paaugstināt sistēmas spriegumu pāri noteiktam līmenim, jo virs noteiktā sprieguma robežas izolācijas izmaksas strauji palielinās, un, lai nodrošinātu nepieciešamo aprite no zemes, līniju atbalstošo konstrukciju izmaksas arī strauji palielinās.

Pārneses spriegums atkarīgs no pārnēsājamā enerģijas daudzuma. Impulsu impedancēs izlādēšanās ir otra parametri, kas nosaka sistēmas sprieguma līmeni, lai pārnestu noteiktu enerģijas daudzumu.

Sprieguma paaugstināšanai mēs izmantojam paaugstināšanas transformatorus un tos saistīto aizsardzību un darbības ierīkojumus ģenerējošajā stacijā. Mēs saucam to par ģenerācijas apgabalu. Pārneses līnijas beigās mums jāsamazina pārneses spriegums līdz zemākam līmenim sekundārā pārnesē un/vai sadalīšanas nolūkos.

Šeit mēs izmantojam samazināšanas transformatorus un tos saistīto aizsardzību un darbības ierīkojumus. Tas ir pārneses apgabals. Pēc primārās pārneses elektriskā enerģija nonāk sekundārajā pārnesē vai primārajā sadalīšanā. Pēc sekundārās pārneses vai primārās sadalīšanas mēs vēlreiz samazinām spriegumu līdz vēlamam zemam sprieguma līmenim, lai sadalītu patērētāju vietās.

Tā bija elektriskā enerģijas sistēma pamatstruktūra. Nē, mēs neesam minējuši katras elektroenerģijas sistēmas izmantojāmajā aprīkojumā detalizētus datus. Kā piecas galvenās komponentes, alternators, transformators un pārneses līnija, ir vairākas saistītās ierīces.

Dažas no šīm ierīcēm ir šķērsošanas izslēgšanas ierīce, vaļu aizsargātājs, izolators, strāvas transformators, sprieguma transformators, kondensatoru sprieguma transformators, vilcienblīda, kondensatoru banka, relaying sistēma, kontrolēšanas ierīkojumi, līnijas un apgabala ierīču uz zemes slēgšanas ierīces utt.

Kāpēc mums ir nepieciešama elektriskā enerģijas sistēma?

No ekonomiska viedokļa mēs vienmēr izveidojam ģenerējošo staciju tādās vietās, kur resursi ir viegli pieejami. Patērētāji patērē elektroenerģiju, bet viņi var atrasties tādās vietās, kur resursi elektroenerģijas ražošanai nav pieejami.

Ne tikai tas, dažreiz ir vairākas citas ierobežojumu dēļ, kuru dēļ mēs nevaram izveidot ģenerējošo staciju tuvāk cieši apdzīvotiem rajoniem vai patērētāju centriem.

Tāpēc mēs izmantojam ārēji novietoto ģenerācijas avotu un pēc tam pārnēsājam šo ģenerēto enerģiju patērētāju centros caur ilgu pārneses līniju un sadalīšanas sistēmu.

Mēs saucam visu šo sakārtojumu no ģenerējošām stacijām līdz patērētāju galam, lai efektīvi un uzticami piegādātu elektroenerģiju, par elektriskā enerģijas sistēma.

Declarācija: Cienīt oriģinālu, labi raksti vērts dalīties, ja ir tiesību pārkāpums, lūdzu, sazinieties, lai dzēstu.