Elektrik Güç Sistemi: Nedir? (Güç Sistemi Temelleri)

Elektrik Güç Sistemi Nedir?

Bir elektrik güç sistemi, elektrik enerjisini sağlama, aktarma ve tüketme amacıyla kullanılan bir dizi elektrik bileşeninin ağı olarak tanımlanır. Sağlama, bir tür üretim (örneğin, bir santral) aracılığıyla yapılır, aktarım bir iletim hattı ve dağıtım sistemi aracılığıyla gerçekleştirilir, ve tüketim evinizdeki lambaların veya klimanızın çalıştırılması gibi yerleşim uygulamaları yoluyla veya büyük motorların işletilmesi gibi endüstriyel uygulamalar yoluyla olabilir.

Bir güç sistemi örneği, geniş bir alanda evlere ve endüstrilere güç sağlayan elektrik şebekesidir. Elektrik şebekesi, gücü sağlayan jeneratörler, gücün üretildiği merkezlerden yük merkezlerine taşındığı iletim sistemi ve gücün yakındaki evlere ve endüstrilere beslendiği dağıtım sistemi olmak üzere genel olarak üç ana bölüme ayrılabilir.

Küçük güç sistemleri, sanayi, hastaneler, ticari binalar ve evlerde de bulunur. Bu sistemlerin çoğu, modern dünyada büyük ölçekli güç iletimi ve dağıtımının standart olan üç fazlı AC güç sistemine dayanır.

Uçaklar, elektrikli demiryolları, okyanus hatları, denizaltılarda ve otomobillerde bulunan özelleştirilmiş güç sistemleri her zaman üç fazlı AC güce bağlı değildir.

Üretim tesisleri düşük gerilim seviyesinde elektrik enerjisi üretir. Üretim gerilimini düşük seviyede tutmamızın bazı belirli avantajları vardır. Düşük gerilimli üretim, alternatörün armatürü üzerinde daha az stres oluşturur. Bu nedenle, düşük gerilimli üretimle, daha ince ve hafif yalıtım kullanarak daha küçük bir alternatör inşa edebiliriz.

Mühendislik ve tasarım açısından, daha küçük alternatörler daha pratiktir. Bu düşük gerilimli gücü yük merkezlerine iletemeyiz.

Düşük gerilimli iletim, daha fazla bakır kaybına, zayıf gerilim düzenlemesine ve iletim sisteminin kurulum maliyetlerine yol açar. Bu üç sorunu önlemek için gerilimi belirli bir yüksek gerilim seviyesine yükseltmemiz gerekir.

Sistem gerilimini belirli bir sınırdan daha fazla artıramazsınız, çünkü gerilim sınırından sonra yalıtım maliyeti çokça artar ve aynı zamanda yeterli yer kaplaması için hat destek yapılarının maliyeti de aniden artar.

İletim gerilimi, iletilen güç miktarına bağlıdır. Dalga direnç yüklemesi, belirli bir enerji miktarını iletmek için sistemin gerilim seviyesini belirleyen başka bir parametredir.

Sistem gerilimini yükseltmek için, üretim istasyonunda gerilim yükseltici transformatörler ve bunların ilgili koruma ve operasyon düzenlemelerini kullanırız. Buna üretim alt istasyonu deriz. Iletim hattının sonunda, ikincil iletim ve/veya dağıtım amacıyla iletim gerilimini daha düşük bir seviyeye düşürmemiz gerekir.

Burada, gerilim düşürücü transformatörler ve bunların ilgili koruma ve operasyon düzenlemelerini kullanırız. Buna iletim alt istasyonu deriz. İlk iletimden sonra, elektrik enerjisi ikincil iletim veya ilk dağıtımdan geçer. İkincil iletim veya ilk dağıtım sonrası, gerilimi tekrar istenen düşük gerilim seviyesine düşürerek tüketici yerlerine dağıtılır.

Bu, temel bir elektrik güç sisteminin yapısıydı. Ancak, bir elektrik güç sisteminde kullanılan her ekipmanın ayrıntısını belirtmedik. Alternatör, transformator ve iletim hattı olmak üzere üç ana bileşenin yanı sıra, birçok ilgili ekipman bulunmaktadır.

Bu ekipmanlardan bazıları devre kesici, yıldırım tutucu, ayırıcı, akım transformatörü, gerilim transformatörü, kondansatör gerilim transformatörü, dalga tuzağı, kondansatör bankası, relaying sistemi, kontrol düzenlemeleri, hat ve alt istasyon ekipmanlarının topraklama düzenlemeleri vb. dir.

Neden Bir Elektrik Güç Sistemiye İhtiyacımız Var?

Ekonomik açıdan, genellikle kaynaklar kolayca ulaşılabilir olduğu yerlerde bir üretim istasyonu inşa ederiz. Tüketiciler elektrik enerjisi tüketir, ancak elektrik üretmek için kaynaklar mevcut olmayan bölgelerde kalabilirler.

Yalnızca bu değil, bazen yoğun tüketici alanlarına veya yük merkezlerine yakın bir üretim istasyonu inşa etmemize engel olan birçok diğer kısıtlama da olabilir.

Bu yüzden, dışarıda bulunan bir üretim kaynağı kullanır ve bu üretilen gücü bir uzun iletim hattı ve bir dağıtım sistemi aracılığıyla yük merkezlerine ileterek kullanırız.

Üretim tesislerinden tüketici uçlarına doğru verimli ve güvenilir bir şekilde elektrik sağlamak için tüm bu düzenlemeye elektrik güç sistemi adı verilir.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.