Электрическая энергетическая система: что это? (Основы энергетических систем)

Что такое энергетическая система?

Электроэнергетическая система определяется как сеть электрических компонентов, используемых для подачи, передачи и потребления электроэнергии. Подача осуществляется через какой-либо вид генерации (например, электростанцию), передача происходит через систему передачи (по линиям передачи) и распределения, а потребление может быть через бытовые приложения, такие как освещение или кондиционирование воздуха в вашем доме, или через промышленные приложения, такие как работа больших двигателей.

Примером энергетической системы является электросеть, которая обеспечивает энергией дома и промышленность на обширной территории. Электросеть можно условно разделить на генераторы, которые поставляют энергию, систему передачи, которая доставляет энергию от генерирующих центров к центрам нагрузки, и систему распределения, которая подает энергию ближайшим домам и промышленным объектам.

Меньшие энергетические системы также встречаются в промышленности, больницах, коммерческих зданиях и жилых домах. Большинство этих систем основано на трехфазном переменном токе — стандарте для крупномасштабной передачи и распределения электроэнергии в современном мире.

Специализированные энергетические системы, которые не всегда зависят от трехфазного переменного тока, используются в самолетах, электрических железнодорожных системах, океанских лайнерах, подводных лодках и автомобилях.

Электростанции производят электроэнергию на низком напряжении. Мы сохраняем напряжение генерации на низком уровне, потому что это имеет некоторые конкретные преимущества. Генерация на низком напряжении создает меньшие нагрузки на ротор генератора. Поэтому при генерации на низком напряжении мы можем построить меньший генератор с более тонкой и легкой изоляцией.

С точки зрения инженерии и проектирования, меньшие генераторы более практичны. Мы не можем передавать эту энергию низкого напряжения до центров нагрузки.

Передача на низком напряжении вызывает большие потери меди, плохое регулирование напряжения и увеличение затрат на установку системы передачи. Чтобы избежать этих трех трудностей, нам нужно повысить напряжение до определенного высокого уровня.

Мы не можем повышать напряжение системы выше определенного уровня, потому что за пределами этого уровня стоимость изоляции значительно возрастает, а также для обеспечения достаточного заземления расходы на поддерживающие конструкции линий также резко увеличиваются.

Напряжение передачи зависит от количества передаваемой энергии. Сурговое импедансное загружение — это еще один параметр, который определяет уровень напряжения системы для передачи определенного количества энергии.

Для повышения напряжения системы мы используем повышающие трансформаторы и их связанные защитные и операционные устройства на электростанции. Это называется генерирующей подстанцией. В конце линии передачи мы должны понизить напряжение передачи до более низкого уровня для вторичной передачи или распределения.

Здесь мы используем понижающие трансформаторы и их связанные защитные и операционные устройства. Это называется подстанцией передачи. После первичной передачи электроэнергия проходит через вторичную передачу или первичное распределение. После вторичной передачи или первичного распределения мы снова понижаем напряжение до желаемого низкого уровня для распределения на потребительских объектах.

Это была базовая структура электроэнергетической системы. Хотя мы не упомянули детали каждого оборудования, используемого в электроэнергетической системе. Помимо трех основных компонентов — генератора, трансформатора и линии передачи — существует множество связанного оборудования.

Некоторые из этих устройств включают выключатели, молниеотводы, разъединители, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, конденсаторные трансформаторы напряжения, волновые ловушки, конденсаторные батареи, релейные системы, системы управления, заземляющие устройства линий и оборудования подстанций и т. д.

Почему нам нужна электроэнергетическая система?

С экономической точки зрения, мы всегда строим электростанции там, где ресурсы доступны. Потребители потребляют электроэнергию, но они могут находиться в таких местах, где ресурсы для производства электроэнергии недоступны.

Кроме того, иногда есть много других ограничений, из-за которых мы не можем построить электростанцию ближе к плотно населенным районам или центрам нагрузки.

Поэтому вместо этого мы используем внешний источник генерации и затем передаем эту произведенную энергию до центров нагрузки через длинную линию передачи и систему распределения.

Мы называем всю систему от электростанций до потребителей, обеспечивающую эффективную и надежную доставку электроэнергии, электроэнергетической системой.

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят делиться, если есть нарушение прав обращайтесь для удаления.