Hệ thống Điện Năng: Điều gì là hệ thống điện năng? (Cơ bản về Hệ thống Điện)

Hệ thống điện là gì?

Hệ thống điện được định nghĩa là một mạng lưới các thành phần điện được sử dụng để cung cấp, chuyển đổi và tiêu thụ điện năng. Việc cung cấp được thực hiện thông qua một hình thức nào đó của việc phát điện (ví dụ: một nhà máy điện), việc chuyển đổi được thực hiện thông qua hệ thống truyền tải (qua đường dây truyền tải) và phân phối, và việc tiêu thụ có thể thông qua các ứng dụng dân dụng như cung cấp điện cho đèn hoặc điều hòa không khí trong nhà bạn, hoặc thông qua các ứng dụng công nghiệp như vận hành các động cơ lớn.

Một ví dụ về hệ thống điện là lưới điện cung cấp điện cho các hộ gia đình và công nghiệp trong một khu vực rộng lớn. Lưới điện có thể được chia thành các nhà máy phát điện cung cấp điện, hệ thống truyền tải mang điện từ các trung tâm phát điện đến các trung tâm tải, và hệ thống phân phối cung cấp điện cho các hộ gia đình và công nghiệp gần đó.

Các hệ thống điện nhỏ hơn cũng được tìm thấy trong ngành công nghiệp, bệnh viện, các tòa nhà thương mại và hộ gia đình. Phần lớn các hệ thống này dựa trên nguồn điện xoay chiều ba pha - chuẩn cho việc truyền tải và phân phối điện quy mô lớn trên toàn thế giới hiện đại.

Các hệ thống điện chuyên dụng không luôn dựa trên nguồn điện xoay chiều ba pha được tìm thấy trong máy bay, hệ thống đường sắt điện, tàu thủy, tàu ngầm và ô tô.

Các nhà máy phát điện sản xuất năng lượng điện ở mức điện áp thấp. Chúng ta giữ mức điện áp phát điện ở mức thấp vì nó có một số lợi ích cụ thể. Phát điện ở mức điện áp thấp tạo ra ít căng thẳng hơn đối với armature của máy phát điện. Do đó, ở mức điện áp phát điện thấp, chúng ta có thể xây dựng một máy phát điện nhỏ hơn với lớp cách điện mỏng và nhẹ hơn.

Từ góc độ kỹ thuật và thiết kế, các máy phát điện nhỏ hơn là thực tế hơn. Chúng ta không thể truyền tải nguồn điện áp thấp này đến các trung tâm tải.

Việc truyền tải điện áp thấp gây ra nhiều tổn thất đồng, điều chỉnh điện áp kém và chi phí lắp đặt hệ thống truyền tải cao hơn. Để tránh ba khó khăn này, chúng ta phải tăng điện áp lên mức điện áp cao nhất định.

Chúng ta không thể nâng mức điện áp của hệ thống vượt quá một mức nhất định vì khi vượt quá mức điện áp nhất định, chi phí cách điện tăng đột biến và chi phí của cấu trúc hỗ trợ đường dây cũng tăng đột ngột để đảm bảo khoảng cách an toàn với mặt đất.

Điện áp truyền tải phụ thuộc vào lượng điện năng cần truyền tải. Tải điện kháng xung là một tham số khác xác định mức điện áp của hệ thống để truyền tải một lượng năng lượng.

Để tăng điện áp hệ thống, chúng ta sử dụng máy biến áp tăng áp và các biện pháp bảo vệ và vận hành liên quan tại nhà máy phát điện. Chúng ta gọi đây là trạm phát điện. Ở cuối đường dây truyền tải, chúng ta phải giảm điện áp truyền tải xuống mức thấp hơn cho mục đích truyền tải thứ cấp và/hoặc phân phối.

Ở đây, chúng ta sử dụng máy biến áp giảm áp và các biện pháp bảo vệ và vận hành liên quan. Đây là trạm truyền tải. Sau khi truyền tải chính, năng lượng điện đi qua truyền tải thứ cấp hoặc phân phối chính. Sau khi truyền tải thứ cấp hoặc phân phối chính, chúng ta lại giảm điện áp xuống mức thấp mong muốn để phân phối đến các hộ tiêu thụ.

Đó là cấu trúc cơ bản của một hệ thống điện. Mặc dù, chúng ta chưa đề cập đến chi tiết của từng thiết bị được sử dụng trong hệ thống điện. Ngoài ba thành phần chính là máy phát, máy biến áp và đường dây truyền tải, còn có một số thiết bị liên quan.

Một số thiết bị này bao gồm cầu dao, arrester sét, cách ly, máy biến dòng, máy biến áp điện áp, máy biến áp điện áp tụ, bộ lọc sóng, ngân hàng tụ, hệ thống rơle, hệ thống điều khiển, hệ thống nối đất của đường dây và thiết bị trạm, v.v.

Tại sao chúng ta cần một hệ thống điện?

Từ góc độ kinh tế, chúng ta luôn xây dựng nhà máy phát điện ở nơi có tài nguyên sẵn có. Người tiêu dùng sử dụng năng lượng điện, nhưng họ có thể ở những nơi mà tài nguyên để sản xuất điện không có sẵn.

Không chỉ vậy, đôi khi có nhiều hạn chế khác khiến chúng ta không thể xây dựng nhà máy phát điện gần các khu dân cư hoặc trung tâm tải dày đặc.

Vì vậy, thay vào đó, chúng ta sử dụng nguồn phát điện ngoại vi và sau đó truyền tải nguồn điện đã phát đến các trung tâm tải thông qua đường dây truyền tải dài và hệ thống phân phối.

Chúng ta gọi toàn bộ bố trí từ các nhà máy phát điện đến người tiêu dùng để cung cấp điện hiệu quả và đáng tin cậy là hệ thống điện.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.