Sistema d'Approvisionament Elèctric
Definició del sistema d'abastiment elèctric
Un sistema d'abastiment elèctric es defineix com la xarxa que distribueix l'electricitat des de les centrals generadores fins als consumidors, inclosos el transport i la distribució.
En el passat, la demanda d'energia elèctrica era baixa, i una sola unitat de generació petita podia satisfer les necessitats locals. Avui, amb els estils de vida moderns, la demanda ha crescut exponencialment. Per satisfer aquesta demanda creixent, necessitem moltes grans centrals d'energia.
No obstant això, construir centrals d'energia prop dels centres de càrrega, on hi ha molts consumidors, no és sempre econòmic. És més econòmic construir-les prop de fonts naturals d'energia com el carbó, el gas i l'aigua. Això significa que les centrals sovint estan lluny dels llocs on l'electricitat és més necessària.
Per tant, hem de crear sistemes de xarxes elèctriques per portar l'energia elèctrica generada des de les centrals de generació fins als punts de consum. L'electricitat generada a la central arriba als consumidors a través de sistemes que podem dividir en dues parts principals: el transport i la distribució.
Anomenem sistema d'abastiment elèctric la xarxa a través de la qual els consumidors reben electricitat de la font. Un sistema d'abastiment elèctric té tres components principals: les centrals generadores, les línies de transport i els sistemes de distribució. Les centrals generadores produeixen electricitat a un nivell de tensió comparativament més baix. Produeix l'electricitat a un nivell de tensió més baix és econòmic en molts aspectes.
Els transformadors de pujada connectats al principi de les línies de transport augmenten el nivell de tensió de la potència. Els sistemes de transport elèctric llavors transmeten aquesta potència elèctrica de major tensió al possible centre de càrrega més proper. Transmetre la potència elèctrica a nivells de tensió més alts és avantatjós en molts aspectes. Les línies de transport de alta tensió consisteixen en conductors elèctrics aèris o/ i subterrànies. Els transformadors de baixada connectats al final de les línies de transport disminueixen la tensió de l'electricitat a valors baixos desitjats per a la distribució. Els sistemes de distribució llavors distribueixen l'electricitat a diversos consumidors segons els seus nivells de tensió requerits.
Normalment utilitzem sistemes CA per a la generació, el transport i la distribució. Per al transport de ultra-alta tensió, sovint s'utilitzen sistemes CC. Tant les xarxes de transport com les de distribució poden ser aèries o subterrànies. Els sistemes aèris són més barats, per tant, es prefereixen quan és possible. Utilitzem un sistema de tres fases i tres fils per al transport CA i un sistema de tres fases i quatre fils per a la distribució CA.
Els sistemes de transport i distribució es poden dividir en etapes primàries i secundàries: transport primari, transport secundari, distribució primària i distribució secundària. No tots els sistemes tenen aquestes quatre etapes, però aquesta és una visió general d'una xarxa elèctrica.
Algunes xarxes podrien no tenir etapes de transport o distribució secundàries. En alguns sistemes localitzats, potser no hi hagi cap sistema de transport. En comptes, els generadors distribueixen directament la potència a diversos punts de consum.
Discutim un exemple pràctic del sistema d'abastiment elèctric. Aquí, la central generadora produeix potència de tres fases a 11 kV. Després, un transformador de pujada de 11/132 kV associat a la central generadora eleva aquesta potència a un nivell de 132 kV. La línia de transport transmet aquesta potència de 132 kV a la subestació de baixada de 132/33 kV, que consta de transformadors de baixada de 132/33 kV, situats a les afueres de la ciutat. Anomenarem aquesta part del sistema d'abastiment elèctric, que va des del transformador de pujada de 11/132 kV al transformador de baixada de 132/33 kV, com a transport primari. El transport primari és un sistema de tres fases i tres fils, és a dir, hi ha tres conductors per a les tres fases en cada circuit de línia.
Després d'aquest punt del sistema d'abastiment, la potència secundària del transformador de 132/33 kV es transmet mitjançant un sistema de transport de tres fases i tres fils a diferents subestacions de 33/11 kV situades en diferents ubicacions estratègiques de la ciutat. Anomenem aquesta part de la xarxa com a transport secundari.
Els alimentadors de 11 kV de tres fases i tres fils que passen pel costat dels carrers de la ciutat porten la potència secundària dels transformadors de 33/11 kV de la subestació de transport secundari. Aquests alimentadors de 11 kV constitueixen la distribució primària del sistema d'abastiment elèctric.
Els transformadors de 11/0.4 kV en les zones de consumidor baixen la potència de la distribució primària a 0.4 kV o 400 V. Aquests transformadors es coneixen com a transformadors de distribució i són transformadors montats en postes. De les transformadors de distribució, la potència va als punts de consum mitjançant un sistema de tres fases i quatre fils. En el sistema de tres fases i quatre fils, s'utilitzen tres conductors per a les tres fases, i el quart conductor s'utilitza com a fil neutre per a les connexions neutrals.
Un consumidor pot prendre l'abastiment en tres fases o en una fase, depenent de la seva necessitat. En cas d'abastiment de tres fases, el consumidor rep 400 V entre fases (tensió de línia), i en cas d'abastiment de una fase, el consumidor rep 400 / √3 o 231 V entre fase i neutre al seu punts d'abastiment. El punt d'abastiment és el punt final del sistema d'abastiment elèctric. Anomenem aquesta part del sistema, que va des de la segona de transformador de distribució al punt d'abastiment, com a distribució secundària. Els punts d'abastiment són els terminals instal·lats a les instal·lacions del consumidor des d'on aquest pren la connexió per a les seves necessitats.
