Электрическая энергетическая система: Что это такое? (Основы энергетических систем)

Что такое энергетическая система?

Электроэнергетическая система определяется как сеть электрических компонентов, используемых для подачи, передачи и потребления электроэнергии. Подача осуществляется через какой-либо вид генерации (например, электростанция), передача — через линию передачи (через линию передачи) и систему распределения, а потребление может быть через бытовые приложения, такие как освещение или кондиционирование воздуха в вашем доме, или через промышленные приложения, такие как работа больших двигателей.

Примером энергетической системы является электрическая сеть, которая обеспечивает энергией дома и промышленность в обширной области. Электрическую сеть можно широко разделить на генераторы, которые поставляют энергию, систему передачи, которая переносит энергию от центров генерации к центрам нагрузки, и систему распределения, которая подает энергию близлежащим домам и промышленным объектам.

Меньшие энергетические системы также встречаются в промышленности, больницах, коммерческих зданиях и жилых домах. Большинство этих систем полагается на трехфазное переменное напряжение — стандарт для крупномасштабной передачи и распределения электроэнергии в современном мире.

Специализированные энергетические системы, которые не всегда полагаются на трехфазное переменное напряжение, используются в авиации, электрических железнодорожных системах, океанских лайнерах, подводных лодках и автомобилях.

Генерирующие станции производят электроэнергию на низком уровне напряжения. Мы сохраняем уровень генерируемого напряжения на низком уровне, потому что это имеет определенные преимущества. Низковольтная генерация создает меньшие нагрузки на якорь альтернатора. Поэтому при низковольтной генерации мы можем построить более компактный альтернатор с тонкой и легкой изоляцией.

С точки зрения инженерии и проектирования, более компактные альтернаторы более практичны. Мы не можем передавать эту низковольтную энергию к центрам нагрузки.

Передача низковольтного напряжения вызывает большие потери меди, плохое регулирование напряжения и увеличение затрат на установку системы передачи. Чтобы избежать этих трех трудностей, нам необходимо повысить напряжение до определенного высокого уровня.

Мы не можем повышать напряжение системы выше определенного уровня, потому что за пределами этого уровня стоимость изоляции значительно увеличивается, а также резко возрастают расходы на поддерживающие конструкции линий для обеспечения достаточного зазора от земли.

Напряжение передачи зависит от количества передаваемой энергии. Параметр загрузки по сопротивлению волнового сопротивления является еще одним параметром, который определяет уровень напряжения системы для передачи определенного количества энергии.

Для повышения уровня напряжения системы мы используем повышающие трансформаторы и их связанные системы защиты и операций на генерирующей станции. Мы называем это генерирующей подстанцией. В конце линии передачи нам нужно понизить напряжение передачи до более низкого уровня для вторичной передачи и/или распределения.

Здесь мы используем понижающие трансформаторы и их связанные системы защиты и операций. Это трансформаторная подстанция. После основной передачи электроэнергия проходит через вторичную передачу или первичное распределение. После вторичной передачи или первичного распределения снова понижаем напряжение до желаемого низкого уровня напряжения для распределения на объектах потребителей.

Это была базовая структура электроэнергетической системы. Хотя мы не упомянули детали каждого используемого в электроэнергетической системе оборудования. Помимо трех основных компонентов — альтернатора, трансформатора и линии передачи, существует множество связанного оборудования.

Некоторые из этих устройств — это выключатель, молниеприемник, разъединитель, токовый трансформатор, напряжения трансформатор, конденсаторный напряжения трансформатор, волновой фильтр, конденсаторная батарея, реле, системы управления, заземление линий и оборудование подстанций и т. д.

Почему нам нужна электроэнергетическая система?

С экономической точки зрения, мы всегда строим генерирующую станцию там, где ресурсы доступны. Потребители потребляют электроэнергию, но они могут находиться в таких местах, где ресурсы для производства электроэнергии недоступны.

Кроме того, иногда существуют многие другие ограничения, из-за которых мы не можем построить генерирующую станцию ближе к плотно населенным районам или центрам нагрузки.

Поэтому вместо этого мы используем внешний источник генерации и затем передаем эту произведенную энергию к центрам нагрузки через длинную линию передачи и систему распределения.

Мы называем всю систему от генерирующих установок до потребителей, обеспечивающую эффективную и надежную доставку электроэнергии, электроэнергетической системой.

Заявление: Уважайте оригинальные, хорошие статьи стоит делиться, если есть нарушение авторских прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.