System elektryczny: Co to jest? (Podstawy systemu energetycznego)

Co to jest system elektroenergetyczny?

System elektroenergetyczny definiuje się jako sieć elementów elektrycznych używanych do dostarczania, przesyłania i zużywania energii elektrycznej. Dostawa energii odbywa się poprzez jakiś rodzaj generacji (np. elektrownia), przesyłanie za pomocą linii przesyłowych (poprzez linię przesyłową) i systemu dystrybucji, a zużycie może być poprzez zastosowania mieszkalne, takie jak oświetlenie lub klimatyzacja w domu, lub poprzez zastosowania przemysłowe, takie jak działanie dużych silników.

Przykładem systemu elektroenergetycznego jest sieć elektryczna, która dostarcza energię do domów i przemysłu na rozległym obszarze. Sieć elektryczna można szeroko podzielić na generatory dostarczające energię, system przesyłowy, który transportuje energię od centrów produkcyjnych do centrów obciążenia, oraz system dystrybucji, który zasila pobliskie domy i zakłady przemysłowe.

Mniejsze systemy elektroenergetyczne występują również w przemyśle, szpitalach, budynkach handlowych i domach. Większość tych systemów opiera się na trójfazowym prądzie przemiennym – standardzie dla dużoskalowej transmisji i dystrybucji energii w nowoczesnym świecie.

Specjalistyczne systemy elektroenergetyczne, które nie zawsze polegają na trójfazowym prądzie przemiennym, występują w samolotach, systemach kolejowych, liniach morskich, okrętach podwodnych i samochodach.

Elektrownie generują energię elektryczną na niskim poziomie napięcia. Zachowujemy niski poziom napięcia generowanego, ponieważ ma on pewne konkretne zalety. Niska wartość napięcia generowanego powoduje mniejsze obciążenia na armaturze alternatora. Dzięki temu przy niskim napięciu generowanym możemy skonstruować mniejszy alternator z cieńszym i lżejszym izolacją.

Z punktu widzenia inżynierii i projektowania, mniejsze alternatory są bardziej praktyczne. Nie możemy jednak przesyłać tej energii o niskim napięciu do centrów obciążeń.

Niska wartość napięcia przesyłanego powoduje większe straty w miedzi, słabe regulacje napięcia i wyższe koszty instalacji systemu przesyłowego. Aby uniknąć tych trzech problemów, musimy podnieść napięcie do określonego wysokiego poziomu.

Nie możemy podnieść napięcia systemu ponad określony poziom, ponieważ powyżej pewnego limitu koszty izolacji gwałtownie rosną, a także koszty konstrukcji podtrzymujących linii drastycznie wzrastają, aby zachować odpowiednią odległość od ziemi.

Napięcie przesyłane zależy od ilości mocy, którą należy przesłać. Obciążenie impedancyjne impulsowe jest innym parametrem, który określa poziom napięcia systemu do przesyłania określonej ilości energii.

Do podnoszenia napięcia systemu napięcia używamy transformatorów podnoszących napięcie oraz ich powiązanych ochron i urządzeń operacyjnych na stacji generującej. Nazywamy to podstacją generującą. Na końcu linii przesyłowej musimy obniżyć napięcie przesyłane do niższego poziomu w celu drugiego przesyłania lub dystrybucji.

Tutaj używamy transformatorów obniżających napięcie oraz ich powiązanych ochron i urządzeń operacyjnych. To jest podstacja przesyłowa. Po pierwszym przesyłaniu, energia elektryczna przechodzi przez drugie przesyłanie lub pierwszą dystrybucję. Po drugim przesyłaniu lub pierwszej dystrybucji ponownie obniżamy napięcie do pożądanego niskiego poziomu napięcia w celu dystrybucji na terenie klienta.

To była podstawowa struktura systemu elektroenergetycznego. Chociaż nie wymieniliśmy szczegółów każdego urządzenia używanego w systemie elektroenergetycznym. Oprócz trzech głównych komponentów: alternatora, transformatora i linii przesyłowej, istnieje wiele powiązanych urządzeń.

Niektóre z tych urządzeń to wyłącznik, łapacz błyskawic, izolator, transformator prądowy, transformator napięciowy, transformator kondensacyjny, pułapka fal, bank kondensatorów, system relays, układ sterujący, układ uziemienia linii i urządzenia podstacji itp.

Dlaczego potrzebujemy systemu elektroenergetycznego?

Z ekonomicznego punktu widzenia zawsze budujemy stację generującą tam, gdzie zasoby są łatwo dostępne. Konsumenty zużywają energię elektryczną, ale mogą mieszkać w takich miejscach, gdzie zasoby do produkcji energii elektrycznej nie są dostępne.

Nie tylko to, czasami istnieje wiele innych ograniczeń, z powodu których nie możemy zbudować stacji generującej bliżej gęsto zaludnionych lokalizacji konsumentów lub centrów obciążenia.

Więc zamiast tego używamy zewnętrznego źródła generacji i następnie przesyłamy tę wygenerowaną moc do centrów obciążenia poprzez długą linię przesyłową i system dystrybucji.

Całą aranżację od elektrowni do końców konsumentów, służącą do dostarczania prądu efektywnie i niezawodnie, nazywamy systemem elektroenergetycznym.

Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły są warne dzielenia się, jesli doszło do naruszenia autorskich praw prosimy o kontakt z celami usunięcia.