Elektrivõrgustik

Elektritarnesüsteemi määratlus

Elektritarnesüsteem on defineeritud kui võrk, mis toidab elektri generaatoritest tarbijateni, hõlmades transmiisiooni ja jaotamist.

Minevikus oli elektrienergia nõudlus madal, ja üks väike generaator saaks rahuldada kohalikke vajadusi. Nüüd, kaasaegsete elustiilidega, on nõudlus kasvanud oluliselt. Selle kasvava nõudluse rahuldamiseks vajame palju suuri elektrijaamu.

 Kuid elektrijaamade ehitamine kohtadel, kus on palju tarbijaid, ei ole alati majanduslik. See on odavam neid ehitada looduslike energiaallikate lähedal, nagu nahk, gaas ja vesi. See tähendab, et elektrijaamad asuvad sageli kaugel sellest, kus elektrit kõige rohkem vaja on.

 Seetõttu peame luua elektrivõrku, et tuua genereeritud elektrienergia elektrijaamast tarbijateni. Elektri, mis genereeritakse elektrijaamas, jõuab tarbijateni süsteemide kaudu, mida saame jagada kaheks peamiseks osaks: transmiisiooniks ja jaotamiseks.

 Me nimetame võrku, kaudu mille tarbijad saavad elektri allikast, elektritarnesüsteemiks. Elektritarnesüsteemil on kolm peamist komponenti: elektrijaamad, transmiisiooniliinid ja jaotussüsteemid. Elektrijaamad toodavad elektri suhteliselt madalamal pingetasemel. Madalamal pingetasemel elektri tootmine on majanduslik paljudes aspektides.

 Transmiisiooniliinide alguses ühendatud pingetõstjad suurendavad elektri pingetasemat. Elektritransmiisioonisüsteemid siis edastavad seda kõrgemat pingetasemel olevat elektri võimalikuimale lähima kohta tarbimiskeskustest. Kõrgema pingetasemel elektri edastamine on majanduslik paljudes aspektides. Kõrgepingelised transmiisiooniliinid koosnevad õhuvõi/ning maapindalisi elektripiike. Transmiisiooniliinide lõpus ühendatud pingevalutajad vähendavad elektri pinget soovitud madalamatele väärtustele jaotamiseks. Jaotussüsteemid siis jaotavad elektri erinevatele tarbijatele vastavalt nende vajalikele pingetasemetele.

 Tavaliselt kasutame AC-süsteeme genereerimise, transmiisiooni ja jaotamise jaoks. Ülipingejärgse transmiisiooni puhul kasutatakse sageli DC-süsteeme. Nii transmiisiooni kui ka jaotamise võrkude saab paigutada õhuvõi maapindalisi. Õhuvõrkud on odavamad, seega need on eelistatud, kui see on võimalik. AC-transmiisiooni jaoks kasutame kolmefaasi kolmejoonelist süsteemi ja AC-jaotamiseks kolmefaasi nelijoone süsteemi.

 Transmiisiooni ja jaotamissüsteemid saab jagada esimeseks ja teiseks tasemeks: esmane transmiisioon, teine transmiisioon, esmane jaotamine ja teine jaotamine. Kõik süsteemid ei pruugi neid neli tasandit omada, kuid see on elektrivõrgu üldine vaade.

 Mõned võrkud võivad mitte omada teist transmiisiooni ega jaotamist. Mõnes kohalikus süsteemis võib olla transmiisioonisüsteemi üldse mitte. Selle asemel distribueerivad geneeritajad otse elektri erinevatesse tarbimispunktidesse.

Vaatame praktilist näidet elektritarnesüsteemist. Siin genereeritakse kolme-faasilist elektri 11 kV-l. Seejärel ühendatud 11/132 kV pingetõstja elektrijaama kaudu tõstab selle energiakoguse 132 kV-ni. Transmiisiooniliin edastab selle 132 kV energiat 132/33 kV pingevalutajasubstaatsiooni, mis asub linnapiiride lähedal. Nimetame selle osa elektritarnesüsteemist, mis on 11/132 kV pingetõstjast 132/33 kV pingevalutajani, esmane transmiisiooniks. Esmane transmiisioon on kolmefaasiline kolmejooneline süsteem, mis tähendab, et igas liinivees on kolm joont kolmele faasile.

 Seejärel edastatakse 132/33 kV transfoodori sekundaarne võimsus 3 faasi 3 joone transmiisioonilise süsteemi abil erinevatele 33/11 kV allaolevatele substaatsioonidele, mis asuvad linnas strateegilistes kohtades. Viitame sellele võrguosal kui sekundaarsele transmiisioonile.

 11 kV kolmefaasilised kolmejoonelised tarbijaülid, mis lähevad linnapiirkonna poolikud, viivad sekundaarset energiat 33/11 kV transfoodorite kaudu sekundaarse transmiisioonilise substaatsiooniga. Need 11 kV ülid moodustavad elektritarnesüsteemi esmaolulise jaotamise.

 11/0.4 kV transfoodorid tarbijate piirkondades vähendavad esmaolulist jaotamise energiat 0.4 kV või 400 V-ni. Neid transfoodoreid nimetatakse jaotustransfoodoreks, ja need on poolikult paigutatud. Jaotustransfoodori kaudu läheb energia tarbijate kätele kolmefaasilise nelijoone süsteemi abil. Kolmefaasilises nelijoones süsteemis kasutatakse 3 joont 3 faasi jaoks, ja 4. juht on neutraaljooneks neutraalsed ühendused jaoks.

 Tarbijal on võimalik võtta elektri kas kolmefaasis või ühefaasis, sõltuvalt tema vajadustest. Kolmefaasilisel elektroonil on tarbija saanud 400 V fasi-faasi (joonipinge) ning ühefaasilisel elektroonil 400 / ruut(3) või 231 V fasi-neutraali pingena oma tarnepunktil. Tarnepunkt on elektritarnesüsteemi lõpp-punkt. Viitame sellele osale süsteemist, mis on jaotustransfoodi sekundaarjalast tarnepunkti, kui sekundaarne jaotamine. Tarnepunktid on terminaalid, mis on paigutatud tarbijate hoovides, kust tarbija võtab ühenduse oma kasutuseks.