ระบบไฟฟ้า: คืออะไร? (พื้นฐานของระบบไฟฟ้า)

ระบบพลังงานไฟฟ้าคืออะไร?

ระบบพลังงานไฟฟ้าถูกกำหนดให้เป็นเครือข่ายของส่วนประกอบทางไฟฟ้าที่ใช้ในการจ่าย ส่งผ่าน และใช้พลังงานไฟฟ้า การจ่ายพลังงานทำผ่านรูปแบบการผลิตบางอย่าง (เช่น โรงไฟฟ้า) การส่งผ่านทำผ่านระบบส่งผ่าน (ผ่านสายส่ง) และระบบกระจาย และการใช้พลังงานสามารถทำได้ผ่านการใช้งานในครัวเรือน เช่น การจ่ายไฟให้กับหลอดไฟหรือเครื่องปรับอากาศในบ้าน หรือผ่านการใช้งานในอุตสาหกรรม เช่น การทำงานของมอเตอร์ขนาดใหญ่

ตัวอย่างของระบบพลังงานไฟฟ้าคือระบบไฟฟ้าที่จ่ายพลังงานให้กับบ้านและอุตสาหกรรมภายในพื้นที่กว้าง ระบบไฟฟ้าสามารถแบ่งออกเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานที่จ่ายพลังงาน ระบบส่งผ่านที่ขนส่งพลังงานจากศูนย์กำเนิดไปยังศูนย์โหลด และระบบกระจายที่ส่งพลังงานไปยังบ้านและอุตสาหกรรมใกล้เคียง

ระบบพลังงานไฟฟ้าขนาดเล็กยังพบได้ในอุตสาหกรรม โรงพยาบาล อาคารพาณิชย์ และบ้านเรือน ส่วนใหญ่ของระบบเหล่านี้จะอาศัยพลังงานไฟฟ้าสามเฟส — ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการส่งผ่านและกระจายพลังงานไฟฟ้าในระดับใหญ่ทั่วโลก

ระบบพลังงานไฟฟ้าเฉพาะทางที่ไม่ได้พึ่งพาพลังงานไฟฟ้าสามเฟสเสมอไป พบได้ในอากาศยาน ระบบรถไฟไฟฟ้า เรือล่องทะเลเรือดำน้ำ และรถยนต์

โรงไฟฟ้าผลิตพลังงานไฟฟ้าในระดับแรงดันต่ำ เราคงระดับแรงดันในการผลิตไว้ที่ระดับต่ำเพราะมีข้อดีบางประการ แรงดันต่ำในการผลิตสร้างความเครียดน้อยลงบนอาร์เมเจอร์ของอัลเทอร์เนเตอร์ ดังนั้นในการผลิตที่ระดับแรงดันต่ำ เราสามารถสร้างอัลเทอร์เนเตอร์ขนาดเล็กที่มีฉนวนที่บางและเบาลง

จากมุมมองทางวิศวกรรมและการออกแบบ อัลเทอร์เนเตอร์ขนาดเล็กเป็นทางเลือกที่เหมาะสมมากกว่า เราไม่สามารถส่งผ่านพลังงานที่ระดับแรงดันต่ำนี้ไปยังศูนย์โหลดได้

การส่งผ่านที่ระดับแรงดันต่ำทำให้เกิดการสูญเสียทองแดงมากขึ้น การควบคุมแรงดันแย่ลง และค่าติดตั้งของระบบส่งผ่านเพิ่มขึ้น เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาทั้งสามนี้เราต้องเพิ่มแรงดันขึ้นไปยังระดับแรงดันสูงที่เฉพาะเจาะจง

เราไม่สามารถเพิ่มแรงดันของระบบเกินระดับหนึ่งได้ เพราะเมื่อเกินระดับแรงดันที่กำหนด ค่าใช้จ่ายในการฉนวนจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก และค่าใช้จ่ายในการรองรับโครงสร้างสายส่งเพื่อรักษาความสูงเหนือพื้นดินที่เหมาะสมก็จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

แรงดันส่งผ่านขึ้นอยู่กับปริมาณพลังงานที่ต้องส่งผ่าน การโหลดแรงดันสูงเป็นพารามิเตอร์อีกตัวหนึ่งที่กำหนดระดับแรงดันของระบบสำหรับการส่งผ่านพลังงานจำนวนหนึ่ง

ในการเพิ่มแรงดันระบบ เราใช้หม้อแปลงเพิ่มแรงดันและอุปกรณ์ป้องกันและจัดการที่เกี่ยวข้องที่สถานีผลิต เราเรียกสถานีนี้ว่าสถานีผลิตพลังงาน ที่ปลายสายส่ง เราต้องลดแรงดันการส่งผ่านลงมาเป็นระดับต่ำสำหรับการส่งผ่านระดับสองหรือการกระจายพลังงาน

ที่นี่เราใช้หม้อแปลงลดแรงดันและอุปกรณ์ป้องกันและจัดการที่เกี่ยวข้อง นี่คือสถานีส่งผ่านพลังงาน หลังจากการส่งผ่านระดับแรก พลังงานไฟฟ้าจะผ่านการส่งผ่านระดับสองหรือการกระจายพลังงานระดับแรก หลังจากการส่งผ่านระดับสองหรือการกระจายพลังงานระดับแรก เราจะลดแรงดันลงมาเป็นระดับต่ำตามที่ต้องการเพื่อกระจายไปยังสถานที่ของผู้บริโภค

นี่คือโครงสร้างพื้นฐานของระบบพลังงานไฟฟ้า แม้ว่าเราจะไม่ได้กล่าวถึงรายละเอียดของอุปกรณ์แต่ละชิ้นที่ใช้ในระบบพลังงานไฟฟ้า นอกจากอุปกรณ์หลักสามส่วนคือ อัลเทอร์เนเตอร์ หม้อแปลง และสายส่ง มีอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอีกมากมาย

บางส่วนของอุปกรณ์เหล่านี้คือ วงจรตัดไฟ ตัวป้องกันฟ้าผ่า ตัวแยก หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า หม้อแปลงแรงดัน หม้อแปลงแรงดันชนิดคอนเดนเซอร์ ตัวกรองคลื่น ธนาคารคอนเดนเซอร์ ระบบรีเลย์ ระบบควบคุม การต่อพื้นของสายส่งและอุปกรณ์สถานี เป็นต้น

ทำไมเราต้องการระบบพลังงานไฟฟ้า?

จากมุมมองทางเศรษฐกิจ เราสร้างสถานีผลิตพลังงานในที่ที่มีทรัพยากรพร้อมใช้ ผู้บริโภคใช้พลังงานไฟฟ้า แต่พวกเขาอาจอยู่ในสถานที่ที่ไม่มีทรัพยากรสำหรับการผลิตไฟฟ้า

ไม่เพียงเท่านั้น บางครั้งมีข้อจำกัดอื่น ๆ ที่ทำให้เราไม่สามารถสร้างสถานีผลิตพลังงานใกล้กับพื้นที่ที่มีผู้บริโภคหนาแน่นหรือศูนย์โหลด

ดังนั้นแทนที่จะสร้างสถานีผลิตพลังงานใกล้กับผู้บริโภค เราใช้แหล่งกำเนิดพลังงานที่อยู่ภายนอกแล้วส่งผ่านพลังงานที่ผลิตได้นี้ไปยังศูนย์โหลดผ่านสายส่งยาวและระบบกระจายพลังงาน

เราเรียกการจัดการทั้งหมดนี้จากสถานีผลิตพลังงานไปยังผู้บริโภคเพื่อส่งมอบไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ว่าเป็นระบบพลังงานไฟฟ้า

คำแถลง: ให้ความเคารพ บทความที่ดี ควรแชร์ หากมีการละเมิด โปรดติดต่อ ลบ