Elektrisk strømsystem: Hva er det? (Grunnleggende om strømsystemer)

Hva er et kraftsystem?

Et elektrisk kraftsystem defineres som et nettverk av elektriske komponenter som brukes til å forsyne, overføre og forbruke elektrisk energi. Forsyningen skjer gjennom en form for generering (for eksempel en kraftverk), overføringen gjennom en transmisjon (via en transmisjonslinje) og et distribusjonssystem, og forbruket kan være gjennom boligapplikasjoner som belysning eller luftkondisjonering i hjemmet ditt, eller gjennom industrielle applikasjoner som drift av store motorer.

Et eksempel på et kraftsystem er det elektriske nettet som leverer strøm til hjem og industri innenfor et utvidet område. Det elektriske nettet kan grovt deles inn i generatorer som forsyner strømmen, transmisjonssystemet som bærer strømmen fra generasjonssentrene til belastningsentrene, og distribusjonssystemet som forsyner strømmen til nærliggende hjem og industrier.

Mindre kraftsystemer finnes også i industri, sykehus, kommersielle bygninger og hjem. De fleste av disse systemene baserer seg på trefas AC-strøm – standarden for storskala strømoverføring og -distribusjon i moderne verden.

Spesielle kraftsystemer som ikke alltid baserer seg på trefas AC-strøm, finnes i fly, elektriske jernbaneanlegg, passasjerfartøy, ubåter og automobiler.

Kraftverkene produserer elektrisk energi ved lav spenning. Vi holder generasjonsspenningen på et lavt nivå fordi det har noen spesifikke fordeler. Lav spenning generering skaper færre stresser på armaturen i alternatoren. Derfor kan vi ved lav spenning generering konstruere en mindre alternator med tyndere og lettere isolasjon.

Fra et ingeniør- og designperspektiv er mindre alternatorer mer praktiske. Vi kan ikke overføre denne lave spenningstrømmen til belastningsentrene.

Lavspenningsoverføring fører til mer kobbertap, dårlig spenningregulering og høyere installasjonskostnader for transmisjonssystemet. For å unngå disse tre vanskelighetene må vi øke spenningen til et spesifikt høyt spenningsnivå.

Vi kan ikke heve systemets spenning over en viss grense fordi over en vis grense for spenning øker isolasjonskostnadene enormt, og kostnadene for linjestøttekonstruksjoner for å opprettholde tilstikkende jordavstand øker også abrupt.

Transmisjonsspenningen avhenger av mengden energi som skal overføres. Surge impedanselasting er en annen parameter som bestemmer systemets spenningsnivå for overføring av en mengde energi.

For å øke systemets spenning, bruker vi spenningsoversettere og deres tilhørende beskyttelses- og driftsarrangementer ved kraftverket. Vi kaller dette et generasjonsoversettelsesstasjon. I slutten av transmisjonslinjen, må vi redusere transmisjonsspennen til et lavere nivå for sekundær transmisjon og/eller distribusjon.

Her bruker vi spenningssenkere og deres tilhørende beskyttelses- og driftsarrangementer. Dette er en transmisjonsoversettelsesstasjon. Etter primær transmisjon passer elektrisk energi gjennom sekundær transmisjon eller primær distribusjon. Etter sekundær transmisjon eller primær distribusjon senker vi igjen spenningen til et ønsket lavt spenningsnivå for distribusjon på forbrukernes lokaler.

Dette var den grunnleggende strukturen til et elektrisk kraftsystem. Selv om vi ikke har nevnt detaljene for hver enhet som brukes i et elektrisk kraftsystem. I tillegg til de tre hovedkomponentene alternator, transformator og transmisjonslinje, finnes det en rekke relaterte enheter.

Noen av disse enhetene er sirkuitsbrytere, lynbeskyttelse, isolatører, strømtransformatorer, spenningstransformatorer, kondensator-spenningstransformatorer, bølgetrappe, kondensatorbanker, relayingssystem, kontrollanordninger, jordingsanordning for linje og oversettelsesanlegg, osv.

Hvorfor trenger vi et elektrisk kraftsystem?

Fra et økonomisk perspektiv, bygger vi alltid en kraftverk der ressurser er lett tilgjengelige. Forbrukere forbruker elektrisk energi, men de kan bo på steder hvor ressursene for produksjon av elektrisitet ikke er tilgjengelige.

Ikke bare det, noen ganger er det mange andre begrensninger som gjør at vi ikke kan bygge en kraftverk nær tette forbrukerlokaliseringer eller belastningsentre.

Så istedenfor bruker vi en ekstern kraftkilde og transmitterer så denne genererte effekten til belastningsentrene gjennom en lang transmisjonslinje og et distribusjonssystem.

Vi kaller hele arrangemanget fra kraftverk til forbrukers ender for å levere strøm effektivt og pålitelig som et elektrisk kraftsystem.

Erklæring: Respekter originalen, godt innhold fortjener å deles, ved infringement kontakt slett.