
Ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας ορίζεται ως δίκτυο ηλεκτρικών συσταδιών που χρησιμοποιείται για την παροχή, μεταφορά και κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Η παροχή γίνεται μέσω κάποιας μορφής παραγωγής (π.χ. ηλεκτροπαραγωγή), η μεταφορά γίνεται μέσω μεταφοράς (μέσω γραμμών μεταφοράς) και συστήματος κατανομής, ενώ η κατανάλωση μπορεί να γίνει μέσω εφαρμογών κατοικιών, όπως η ενέργεια που απαιτείται για την φωτιστική ή την κλιματιστική εγκατάσταση στο σπίτι σας, ή μέσω βιομηχανικών εφαρμογών, όπως η λειτουργία μεγάλων μοτέρ.
Ένα παράδειγμα συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας είναι το ηλεκτρικό δίκτυο που παρέχει ενέργεια σε κατοικίες και βιομηχανίες ενός ευρύτερου περιοχής. Το ηλεκτρικό δίκτυο μπορεί να χωριστεί ευρέως στους γεννήτριες που παρέχουν την ενέργεια, το σύστημα μεταφοράς που μεταφέρει την ενέργεια από τα κέντρα παραγωγής στα κέντρα φορτίου, και το σύστημα κατανομής που παρέχει την ενέργεια σε κοντινές κατοικίες και βιομηχανίες.
Μικρότερα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκονται επίσης στη βιομηχανία, σε νοσοκομεία, εμπορικά κτίρια και σπίτια. Οι περισσότεροι από αυτούς τους συστήματα εξαρτώνται από τριφασική εναλλασσόμενη τάση - το πρότυπο για μεγάλη κλίμακα μεταφορά και κατανομή στο σύγχρονο κόσμο.
Εξειδικευμένα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας που δεν εξαρτώνται πάντα από τριφασική εναλλασσόμενη τάση, βρίσκονται σε αεροσκάφη, ηλεκτρικά σιδηροδρομικά συστήματα, θαλάσσια πλοία, υποβρύχια και αυτοκίνητα.
Οι εγκαταστάσεις παραγωγής παράγουν ηλεκτρική ενέργεια σε χαμηλή τάση. Διατηρούμε την τάση παραγωγής σε χαμηλό επίπεδο γιατί έχει κάποια συγκεκριμένα πλεονεκτήματα. Η παραγωγή σε χαμηλή τάση δημιουργεί λιγότερες τάσεις στην αρματοδότηση του αλτερνατόρα. Συνεπώς, σε χαμηλή τάση παραγωγής, μπορούμε να κατασκευάσουμε έναν μικρότερο αλτερνατόρα με λεπτότερη και ελαφρύτερη απομόνωση.
Από την άποψη της μηχανικής και σχεδίασης, μικρότεροι αλτερνατόρες είναι πιο πρακτικοί. Δεν μπορούμε να μεταφέρουμε αυτή την ενέργεια χαμηλής τάσης στα κέντρα φορτίου.
Η μεταφορά σε χαμηλή τάση προκαλεί μεγαλύτερη απώλεια χαλκού, κακή ρύθμιση τάσης και μεγαλύτερο κόστος εγκατάστασης του συστήματος μεταφοράς. Για να αποφύγουμε αυτές τις τρεις δυσκολίες, πρέπει να αυξήσουμε την τάση σε συγκεκριμένο επίπεδο υψηλής τάσης.
Δεν μπορούμε να αυξήσουμε την τάση του συστήματος πέρα από ένα συγκεκριμένο επίπεδο, γιατί πέρα από ένα όριο τάσης, το κόστος της απομόνωσης αυξάνεται δραματικά και επίσης για τη διατήρηση αρκετής απόστασης από το έδαφος, τα έξοδα των δομών υποστήριξης των γραμμών αυξάνονται απότομα.
Η τάση μεταφοράς εξαρτάται από την ποσότητα ενέργειας που πρέπει να μεταφερθεί. Το φορτίο κατανομής συγκλονισμού είναι ένας άλλος παράγοντας που καθορίζει το επίπεδο τάσης του συστήματος για τη μεταφορά μιας ποσότητας ενέργειας.
Για την αύξηση της τάσης του συστήματος, χρησιμοποιούμε τρανσφορματόρες αύξησης και τις συναφείς προστασίες και διατάξεις λειτουργίας στην εγκατάσταση παραγωγής. Λέγεται αυτό υποσταθμός παραγωγής. Στο τέλος της γραμμής μεταφοράς, πρέπει να μειώσουμε την τάση μεταφοράς σε χαμηλότερο επίπεδο για δευτερεύουσα μεταφορά ή διανομή.
Εδώ χρησιμοποιούμε τρανσφορματόρες μείωσης και τις συναφείς προστασίες και διατάξεις λειτουργίας. Αυτό είναι ένας υποσταθμός μεταφοράς. Μετά την πρωτογενή μεταφορά, η ηλεκτρική ενέργεια περνάει μέσω δευτερεύουσας μεταφοράς ή πρωτογενούς κατανομής. Μετά τη δευτερεύουσα μεταφορά ή την πρωτογενή κατανομή, πάλι μειώνουμε την τάση σε επιθυμητό χαμηλό επίπεδο τάσης για να διανεμηθεί στα πρόσταγμα των καταναλωτών.
Αυτή ήταν η βασική δομή ενός συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας. Παρ' όλα αυτά, δεν έχουμε αναφέρει τις λεπτομέρειες κάθε εξοπλισμού που χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας. Εκτός από τα τρία βασικά συσταδικά του αλτερνατόρα, τρανσφορματόρα και γραμμής μεταφοράς, υπάρχει μια σειρά συναφών εξοπλισμών.
Κάποιοι από αυτούς τους εξοπλισμούς είναι αναστολητής, προστασία από κεραυνούς, απομονωτής, τρανσφορματόρας ρεύματος, τρανσφορματόρας τάσης, τρανσφορματόρας τάσης καταναλωτή, παγίδα κύματος, τράπεζα καταναλωτή, σύστημα συνδρομής, διατάξεις ελέγχου, διατάξεις εδάφους της γραμμής και εξοπλισμού υποσταθμίου, κλπ.
Από οικονομική άποψη, πάντα κατασκευάζουμε μια εγκατάσταση παραγωγής όπου οι πόροι είναι εύκολα διαθέσιμοι. Οι καταναλωτές καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια, αλλά μπορεί να βρίσκονται σε τοποθεσίες όπου οι πόροι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας δεν είναι διαθέσιμοι.
Όχι μόνο αυτό, μερικές φορές υπάρχουν πολλά άλλα περιορισμοί λόγω των οποίων δεν μπορούμε να κατασκευάσουμε μια εγκατάσταση παραγωγής κοντά σε πυκνοκατοικημένες περιοχές ή κέντρα φορτίου.
Επομένως, αντίθετα, χρησιμοποιούμε μια εξωτερικά τοποθετημένη πηγή παραγωγής και στη συνέχεια μεταφέρουμε αυτή την παραγωγή στα κέντρα φορτίου μέσω μιας μακράς γραμμής μεταφοράς και ενός συστήματος κατανομής.
Λέγεται το σύνολο των διατάξεων από τις εγκαταστάσεις παραγωγής μέχρι τους καταναλωτές για την αποτελεσματική και αξιόπιστη παροχή ηλεκτρικής ενέργειας ως σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας.
Δήλωση: Σεβαστείτε το πρωτότυπο, καλοί άρθροι αξίζουν να κοινοποιηθούν, αν υπάρχει παραβίαση δικαιωμάτων συνδέσεων παρακαλώ επικοινωνήστε για διαγραφή.