Električni energetski sistem: Šta je to? (Osnove električnih sistema)

Šta je sistem snage?

Električni sistem snage definiše se kao mreža električnih komponenti koje se koriste za opskrbu, prenos i potrošnju električne energije. Opskrba se vrši putem nekog oblika proizvodnje (na primer, elektrane), prenos se vrši preko prenosnog sistema (putem prenosne linije) i distributivnog sistema, a potrošnja može biti kroz stanarstvo, na primer, osvetljenje ili klima uređaje u vašem domu, ili putem industrijskih aplikacija, poput rada velikih motora.

Primer sistema snage jeste električna mreža koja pruža struju kućanstvima i industriji u širem području. Električnu mrežu možemo široko podeliti na generatori koji opskrbljuju snagu, prenosni sistem koji prenosi snagu od centara generisanja do centara opterećenja i distributivni sistem koji isporučuje snagu bliskim kućanstvima i industrijskim objektima.

Manji sistemi snage takođe se mogu naći u industriji, bolnicama, trgovinskim zgradama i kućanstvima. Većina ovih sistema zasniva se na trofaznoj AC strujnom energiji - standardu za velikomaskovni prenos i distribuciju po modernom svetu.

Specijalizovani sistemi snage, koji se ne uvijek oslanjaju na trofaznu AC strujnu energiju, nalaze se u avionima, električnim željezničkim sistemima, ocean lainerima, ponoracima i automobilima.

Generatorske elektrane proizvode električnu energiju na niskom nivou napona. Držimo napon pri generiranju na niskom nivou jer to ima određene prednosti. Generisanje na niskom nivou napona stvara manje stresa na rotor alternatora. Stoga, kod generisanja na niskom nivou, možemo konstruisati manji alternator sa tanjim i lakšim izolacijama.

Sa inženjerskog i dizajnerskog stajališta, manji alternatori su praktičniji. Ne možemo prenositi ovu niskonaponsku energiju do centara opterećenja.

Prenos niskeg napona dovodi do veće gubitaka bakra, lošeg regulisanja napona i većih troškova instalacije prenosnog sistema. Da bi se izbegle ove tri teškoće, moramo podići napon na određeni visok nivo.

Ne možemo podići napon sistema iznad određenog nivoa, jer iznad određenog ograničenja troškovi izolacije drastično rastu, kao i troškovi nosača linija za održavanje adekvatne nadzemne razdaljine.

Napon prenosa zavisi od količine snage koja se prenosi. Napadna impedančna opterećenja su još jedan parametar koji određuje nivou napona sistema za prenos određene količine energije.

Za podizanje sistema napona, koristimo transformere za podizanje i njihove pridružene zaštite i operativne aranžmane u generatorskoj stanici. Ovo zovemo generatorska podstanica. Na kraju prenosne linije, moramo sniziti napon prenosa na niži nivo za sekundarni prenos i/ili distribuciju.

Ovdje koristimo transformere za snižavanje i njihove pridružene zaštite i operativne aranžmane. Ovo je prenosna podstanica. Nakon primarnog prenosa, električna energija prolazi kroz sekundarni prenos ili primarnu distribuciju. Nakon sekundarnog prenosa ili primarne distribucije, ponovo snizujemo napon na željeni niski nivou napona za distribuciju na lokaciji potrošača.

To je osnovna struktura električnog sistema snage. Iako nismo spomenuli detalje svakog uređaja koji se koristi u električnom sistemu snage, uz tri glavne komponente, alternator, transformer i prenosna linija, postoji broj pomoćnih uređaja.

Neki od tih uređaja su prekidaci, gremlasni zaustavljači, izolatori, transformeri struje, transformeri napona, kondenzatorski transformeri napona, valovne zamke, banci kondenzatora, relne sisteme, kontroleske aranžmane, zemljni aranžmani linija i oprema podstanica, itd.

Zašto nam je potreban električni sistem snage?

Iz ekonomskog stajališta, uvijek gradimo generatorsku stanicu na mestu gde su resursi lako dostupni. Potrošači potrošnju električne energije, ali oni mogu da se nalaze na lokacijama gde resursi za proizvodnju električne energije nisu dostupni.

Ne samo to, ponekad postoje mnoge druge ograničenja zbog kojih ne možemo da izgradimo generatorsku stanicu bliže gustim lokalitetima potrošača ili centrima opterećenja.

Stoga umesto toga koristimo vanjski izvor generisanja i zatim prenosimo tu generisanu snagu do centara opterećenja putem duge prenosne linije i distributivnog sistema.

Celu aranžmanu od generatorskih stanica do potrošača za efikasnu i pouzdanu isporuku struje nazivamo električni sistem snage.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vredi deliti, ukoliko postoji kršenje autorskih prava molim kontaktirajte za brisanje.