Elektrisk energisystem: Vad är det? (Grundläggande om energisystem)

Vad är ett kraftsystem?

Ett elektriskt kraftsystem definieras som ett nätverk av elektriska komponenter som används för att tillhandahålla överföra och konsumera elektrisk energi. Tillhandahållandet sker genom någon form av produktion (t.ex. en kraftverk), överföringen sker genom ett överföringssystem (via en överföringsledning) och distributionsystem, och konsumtionen kan ske genom bostadsanvändning såsom upplysning eller luftkonditionering i ditt hem, eller genom industriella applikationer såsom drift av stora motorer.

Ett exempel på ett kraftsystem är det elektriska nätet som tillhandahåller energi till hushåll och industrier inom ett utsträckt område. Det elektriska nätet kan grovt delas in i generatorerna som tillhandahåller energin, överföringssystemet som bär energin från de genererande centren till belastningscentren, och distributionsystemet som försörjer energin till närliggande hushåll och industrier.

Mindre kraftsystem finns också inom industrin, sjukhus, kommersiella byggnader och hushåll. De flesta av dessa system bygger på trefasströmsnät – standarden för storskalig överföring och distribution i den moderna världen.

Specialiserade kraftsystem som inte alltid bygger på trefasström finns i flygplan, elektriska järnvägssystem, oceanliners, ubåtar och fordon.

Kraftverken producerar elektrisk energi vid låg spänningsnivå. Vi håller genereringsspänningen vid en låg nivå eftersom det har vissa specifika fördelar. Lågspänningsgenerering skapar färre belastningar på armaturen i alternatorn. Därför kan vi vid lågspänningsgenerering konstruera en mindre alternator med tunnare och lättare isolering.

Från ett tekniskt och designmässigt perspektiv är mindre alternatorer mer praktiska. Vi kan inte överföra denna lågspänningsenergi till belastningscentren.

Lågspänningsöverföring orsakar mer kopparförlust, sämre spänningsreglering och högre installationskostnader för överföringssystemet. För att undvika dessa tre svårigheter måste vi öka spänningen till en specifik högspänningsnivå.

Vi kan inte höja systemets spänning över en viss nivå eftersom isoleringskostnaderna enormt ökar och kostnaderna för linjens stödstrukturer också plötsligt ökar för att behålla tillräcklig markavstånd.

Överföringsspänningen beror på mängden energi som ska överföras. Impulsimpedansbelastningen är en annan parameter som bestämmer systemets spänningsnivå för överföring av en mängd energi.

För att öka systemets spänning använder vi upptransformatorer och deras associerade skydd och driftarrangemang vid kraftverket. Vi kallar detta en generationsunderstation. I slutet av överföringsledningen måste vi sänka överföringsspänningen till en lägre nivå för sekundär överföring och/eller distributionsändamål.

Här använder vi nedtransformatorer och deras associerade skydd och driftarrangemang. Detta är en överföringsunderstation. Efter primär överföring passerar den elektriska energin genom sekundär överföring eller primär distribution. Efter sekundär överföring eller primär distribution sänker vi spänningen igen till en önskad låg spänningsnivå för distribution till konsumenternas lokaler.

Detta var den grundläggande strukturen av ett elektriskt kraftsystem. Även om vi inte nämnde detaljerna för varje utrustning som används i ett elektriskt kraftsystem. Utöver de tre huvudkomponenterna alternator, transformator och överföringsledning finns det ett antal associerade utrustningar.

Några av dessa utrustningar är strömbrytare, blixtskydd, isolator, strömmetransformator, spänningsomvandlare, kondensatorspänningsomvandlare, vågfallskapp, kondensatorbank, reläsystem, kontrollarrangemang, jordningsarrangemang för ledning och understationsutrustning, etc.

Varför behöver vi ett elektriskt kraftsystem?

Ur ekonomisk synvinkel bygger vi alltid en kraftverksstation där resurserna är lättillgängliga. Konsumenter konsumerar elektrisk energi, men de kan bo på platser där resurserna för produktion av el inte är tillgängliga.

Inte bara det, ibland finns det många andra begränsningar som gör att vi inte kan bygga en kraftverksstation nära tättbefolkade områden eller belastningscentrum.

Så istället använder vi en externt belägen produktionskälla och överför sedan den genererade effekten till belastningscentrum genom en lång överföringsledning och ett distributionsystem.

Vi kallar hela arrangemanget från kraftverk till konsumenter för att leverera el effektivt och pålitligt för elektriskt kraftsystem.

Uttalande: Respektera det ursprungliga, godartade artiklar är värt att dela, om det finns intrång kontakta ta bort.