Elektrisk strømsystem: Hva er det? (Grunnleggende om strømsystemer)

Hva er et kraftsystem?

Et elektrisk kraftsystem defineres som et nettverk av elektriske komponenter brukt for å levere, overføre og forbruke elektrisk energi. Leveringen skjer gjennom en form for produksjon (for eksempel en kraftverk), overføringen skjer gjennom et transmisjons- (via en transmisjonslinje) og distribusjonssystem, og forbruket kan være gjennom boligapplikasjoner som lys eller luftkondisjonering i hjemmet ditt, eller gjennom industrielle applikasjoner som drift av store motorer.

Et eksempel på et kraftsystem er det elektriske nettet som leverer strøm til hjem og industri innenfor et stort område. Det elektriske nettet kan grovt deles inn i generatorene som leverer strømmen, transmisjonssystemet som bærer strømmen fra produksjonssentrene til belastningscentre, og distribusjonssystemet som forsyner strøm til nærliggende hjem og industrier.

Mindre kraftsystemer finnes også i industri, sykehus, kommersielle bygg og hjem. De fleste av disse systemene baserer seg på trefasstrøm – standarden for stor-skala strømoverføring og -distribusjon i moderne verden.

Spesialiserte kraftsystemer som ikke alltid baserer seg på trefasstrøm, finnes i fly, elektriske jernbaneanlegg, skips, ubåter og biler.

Kraftverkene produserer elektrisk energi på lav spenningsnivå. Vi beholder generasjonsspenningsnivået lavt fordi det har noen spesifikke fordeler. Lavspenningsproduksjon skaper mindre stress på armaturen i alternatoren. Derfor kan vi ved lavspenningsproduksjon konstruere en mindre alternator med tyndere og lettere isolasjon.

Fra et ingeniør- og designperspektiv er mindre alternatorer mer praktiske. Vi kan ikke overføre denne lavspenningsstrømmen til belastningscentrene.

Lavspenningsoverføring fører til mer kobbertap, dårlig spenningsregulering og høyere installasjonskostnader for transmisjonssystemet. For å unngå disse tre vanskelighetene må vi øke spenningen til et bestemt høyt nivå.

Vi kan ikke heve systemspenningen over en viss grense fordi over en vis grense øker isolasjonskostnadene dramatisk, og utgifter til linjestøttekonstruksjoner for å opprettholde tilstikkende jordavstand øker også abrupt.

Transmisjonsspenningsnivået avhenger av mengden energi som skal overføres. Impulsimpedansbelasting er en annen parameter som bestemmer spenningsnivået i systemet for overføring av en gitt mengde energi.

For å øke systemspenningen bruker vi spenningsøkende transformatorer og deres tilhørende beskyttelses- og driftsarrangementer på kraftverket. Dette kalles en generasjonunderstasjon. I enden av transmisjonslinjen må vi senke transmisjonsspenningsnivået til et lavere nivå for sekundærtransmisjon og/eller distribusjon.

Her bruker vi spenningsnedgangstransformatorer og deres tilhørende beskyttelses- og driftsarrangementer. Dette er en transmisjonsunderstasjon. Etter primærtransmisjon passer elektrisk energi gjennom sekundærtransmisjon eller primærdistribusjon. Etter sekundærtransmisjon eller primærdistribusjon senker vi spenningen igjen til et ønsket lavt nivå for distribusjon til forbrukerne.

Dette var den grunnleggende strukturen i et elektrisk kraftsystem. Selv om vi ikke har nevnt detaljene for hver enkelt enhet brukt i et elektrisk kraftsystem, er det i tillegg til de tre hovedkomponentene alternator, transformator og transmisjonslinje, en rekke tilhørende enheter.

Noen av disse enhetene er sirkuitsbrytere, lynbeskyttelse, isolator, strømtransformator, spenningstransformator, kondensatorspenningstransformator, bølgetrapp, kondensatorbank, relaysystem, kontrolleringsarrangement, jordarrangement for linje og understasjonsutstyr, osv.

Hvorfor trenger vi et elektrisk kraftsystem?

Fra et økonomisk perspektiv bygger vi alltid kraftverk der ressurser er lett tilgjengelige. Forbrukere forbruker elektrisk energi, men de kan bo på steder hvor ressursene for å produsere strøm ikke er tilgjengelige.

Ikke bare det, noen ganger er det mange andre begrensninger som gjør at vi ikke kan bygge et kraftverk nær tette forbrukersamfunn eller belastningscentre.

Så istedenfor bruker vi en eksternt plassert kildesystem og overfører så den genererte strømmen til belastningscentrene gjennom en lang transmisjonslinje og et distribusjonssystem.

Vi kaller hele arrangementet fra kraftverk til forbrukerendene for å levere elektrisitet effektivt og pålitelig for et elektrisk kraftsystem.

Erklæring: Respekter originalteksten, gode artikler er verd å dele, hvis det foreligger krænkelse, kontakt oss for sletting.