Električni sustav snage: Što je to? (Osnove sustava snage)

Što je električni sustav snage?

Električni sustav snage definira se kao mreža električnih komponenti koje se koriste za opskrbu, prijenos i potrošnju električne energije. Opskrba se obavlja putem nekog oblika proizvodnje (npr. elektrana), prijenos putem prenosnog sustava (preko prenosne linije) i distribucijskog sustava, a potrošnja može biti kroz stambene primjene, poput osvjetljenja ili hlađenja u vašem domu, ili industrijske primjene, poput rada velikih motora.

Primjer električnog sustava snage je električna mreža koja opskrbljuje kuće i industriju unutar šireg područja. Električnu mrežu možemo široko podijeliti na generatori koji opskrbljuju struju, prenosni sustav koji nosi struju od centara proizvodnje do centara opterećenja, te distribucijski sustav koji isporučuje struju bliskim kućama i industrijskim objektima.

Manji sustavi snage nalaze se također u industriji, bolnicama, trgovinskim zgradama i kućama. Većina tih sustava oslanja se na trofazni AC strujni tok – standard za velikomasku prenos i distribuciju struje diljem modernog svijeta.

Specijalizirani sustavi snage koji se ne uvijek oslanjaju na trofazni AC strujni tok pronađeni su u avionima, električnim željezničkim sustavima, ocean linijskim brodovima, ponornicama i automobilima.

Generacijske elektrane proizvode električnu energiju na niskom naponu. Držimo generacijski napon na niskom nivou jer ima određene prednosti. Niski napon generacije stvara manje stresa na armaturu alternatora. Stoga na niskom naponu generacije možemo izgraditi manji alternator s tankijim i lakšim izolacijama.

Sa inženjerske i dizajnerske perspektive, manji alternatori su praktičniji. Ne možemo prenositi ovu niskonaponsku struju do centara opterećenja.

Niskonaponski prijenos uzrokuje veće gubitke bakra, loše regulacije napona i veće troškove instalacije prenosnog sustava. Da bismo izbjegli ove tri problema, moramo podići napon na određeni visok nivo.

Ne možemo povećati napon sustava iznad određenog nivoa jer iznad određenog granicnog nivoa trošak izolacije drastično raste, te da bismo održali dovoljnu nadzemnu razinu, troškovi nosača linija također iznenadno rastu.

Prenosni napon ovisi o količini snage koja se prenosi. Strujni udarni opterećenje je još jedan parametar koji određuje nivo napona sustava za prenos određene količine energije.

Za podizanje napona sustava koristimo transformator za podizanje napona i njihove pridružene zaštite i operativne postrojbe na generacijskoj stanici. Ovo zovemo generacijska podstanica. Na kraju prenosne linije, moramo sniziti prenosni napon na niži nivo za sekundarni prijenos i/ili distribucijske svrhe.

Ovdje koristimo transformator za snižavanje napona i njihove pridružene zaštite i operativne postrojbe. To je prenosna podstanica. Nakon primarnog prijenosa, električna energija prolazi sekundarnim prijenosom ili primarnom distribucijom. Nakon sekundarnog prijenosa ili primarne distribucije, ponovno snizimo napon na željeni niski napon kako bismo ga distribuirali na lokacije potrošača.

To je osnovna struktura električnog sustava snage. Iako nismo spomenuli detalje svake opreme korištene u električnom sustavu snage. Uz tri glavne komponente, alternator, transformator i prenosnu liniju, postoji mnogo povezane opreme.

Neki od tih predmeta opreme su prekidnik, uređaj za zaštitu od munja, izolator, transformator struje, transformator napona, kondenzatorski transformator napona, valni zglob, banka kondenzatora, relayski sustav, kontrolni uređaji, zemljanje linije i oprema podstanci itd.

Zašto nam je potreban električni sustav snage?

Iz ekonomskog stajališta, uvijek gradimo generacijsku stanicu na mjestu gdje su resursi lako dostupni. Potrošači potrošavaju električnu energiju, ali mogu boraviti na lokacijama gdje resursi za proizvodnju struje nisu dostupni.

Ne samo to, ponekad postoje mnogi drugi ograničenja zbog kojih ne možemo graditi generacijsku stanicu bliže gustim lokalitetima potrošača ili centrima opterećenja.

Stoga umjesto toga koristimo vanjski izvor generacije i zatim prenosimo tu generiranu struju do centara opterećenja putem duge prenosne linije i distribucijskog sustava.

Cijelu aranžman od generacijskih planta do potrošača za učinkovitu i pouzdano dostavu struje zovemo električni sustav snage.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijede podijeliti, ako postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.