מערכת אספקת חשמל

הגדרת מערכת אספקת חשמל

מערכת אספקת חשמל מוגדרת כרשת המספקת חשמל מהתחנות המפיקות למשתמשים, כולל העברת והפצה.

בעבר, הביקוש לאנרגיה חשמלית היה נמוך, ויחידה אחת קטנה של ייצור הייתה יכולה לענות על הצרכים המקומיים. כיום, עם סגנון החיים המודרני, הביקוש עלה בקפיצה. כדי לעמוד בביקוש הגובר, יש צורך ברבים מתחנות כוח גדולות.

 עם זאת, בניית תחנות כוח ליד מרכזי עומס, שבהם נמצאים רבים מהמשתמשים, אינה תמיד כלכלית. זה זול יותר לבנות אותן ליד מקורות אנרגיה טבעיים כמו פחם, גז ומים. הדבר אומר שתחנות כוח הן לעיתים רחוקות מאזורים בהם החשמל הוא הנדרש ביותר.

 לכן עלינו להקים מערכות רשת חשמלית כדי להביא את האנרגיה החשמלית שנוצרה בתחנת הייצור למשתמשים. החשמל שנוצר בתחנת הייצור מגיע למשתמשים דרך מערכות שאפשר לחלק לשני חלקים ראשיים הנקראים העברה והפצה.

 אנו קוראים לרשת באמצעותה המשתמשים מקבלים חשמל מהמקור מערכת אספקת חשמל. למערכת אספקת חשמל יש שלושה רכיבים עיקריים: תחנות הייצור, קווי ההעברה ומערכות הפצה. תחנות הייצור מייצרות חשמל ברמת מתח נמוכה יחסית. ייצור חשמל ברמת מתח נמוכה היא כלכלית במגוון אספקטים.

 הטרנספורמרים מגבירי המתח המחוברים בתחילת קווי ההעברה, מגבירים את רמת המתח של החשמל. מערכות ההעברה החשמלית מעבירות אז את החשמל ברמת המתח הגבוהה לאזורים הקרובים ככל האפשר למרכזים של עומס. העברת חשמל ברמת מתח גבוהה היא מועילה במגוון אספקטים. קווי העברת מתח גבוה כוללים מוליכים חשמליים מעל פני השטח או/ו מתחת לפני השטח. הטרנספורמרים מפחיתי המתח המחוברים בסוף קווי ההעברה מורידים את המתח של החשמל לרמות נמוכות הרצויות למטרה של הפצה. מערכות הפצה מפיצות אז את החשמל למשתמשים שונים בהתאם לרמות המתח הנדרשות להם.

 אנחנו בדרך כלל משתמשים במערכות AC לייצור, העברה והפצה. להעברה בעוצמה גבוהה מאוד, משתמשים לעיתים במערכות DC. גם מערכות ההעברה וההפצה יכולות להיות מעל פני השטח או מתחת למשטח. מערכות מעל פני השטח הן הזולות יותר, לכן הן מועדפות כשזה אפשרי. אנחנו משתמשים במערכת שלושה פאזה, שלושה חוטים להעברת AC ומערכת שלושה פאזה, ארבעה חוטים להפצת AC.

 מערכות ההעברה וההפצה ניתן לחלק לשלבים ראשונים ושניים: העברה ראשונית, העברה שניונית, הפצה ראשונית והפצה שניונית. לא כל מערכות כוללות את ארבעת השלבים הללו, אך זהו מבט כללי על רשת חשמלית.

 ישנם רשתות שלא כוללות שלבי העברה או הפצה שניוניים. במערכות מקומיות מסוימות, ייתכן ולא תהיה בכלל מערכת העברה. במקום זאת, המפעלים מפיצים חשמל ישירות לנקודות שימוש שונות.

בואו נדון בדוגמה מעשית למערכת אספקת חשמל. כאן תחנת הייצור מייצרת חשמל בשלושה פאזות ברמת מתח של 11KV. אז טרנספורמר מגביר מתח 11/132 KV הקשור לתחנת הייצור מגביר את החשמל לרמת מתח של 132KV. קו ההעברה מעביר את החשמל ברמת 132KV לתת-תחנה של 132/33 KV המורכבת מטרנספורמרים מגבירי מתח 132/33KV, הממוקמת בשולי העיר. נקרא לחלק זה של מערכת אספקת החשמל, החל מתרנספורמר 11/132 KV ועד לתרנספורמר 132/33 KV, העברה ראשונית. העברה ראשונית היא מערכת שלושה פאזות, שלושה חוטים, כלומר ישנם שלושה מוליכים עבור שלושה פאזות בכל מסלול קו.

 לאחר אותו נקודה במערכת האספקה, החשמל המשני ברמת 132/33 KV של הטרנספורמר מעובד באמצעות מערכת העברה של שלושה פאזות, שלושה חוטים לסוב-תחנות שונות 33/11KV הממוקמות במיקומים אסטרטגיים בעיר. אנחנו מכנים את החלק הזה של הרשת העברה שניונית.

 הקווי המוזנים ברמת 11KV בשלושה פאזות, שלושה חוטים, עוברים לאורך הדרכים בעיר ומביאים את החשמל המשני של הטרנספורמרים 33/11KV של תחנת ההעברה השנייהונית. הקווי המוזנים הללו מהווים את הפצה הראשונית של מערכת אספקת החשמל.

 הטרנספורמרים 11/0.4 KV באזורים מקומיים של người dùng מורידים את מתח הפצה הראשונית ל-0.4 KV או 400 V. הטרנספורמרים הללו מכונים טרנספורמרי הפצה, והם מותקנים על עמודים. מהטרנספורמרים המפצים, החשמל מגיע לקצוות המשתמשים באמצעות מערכת שלושה פאזות, ארבעה חוטים. במערכת שלושה פאזות, ארבעה חוטים, שלושה מוליכים משמשים עבור שלושה פאזות, והחוט הרביעי משמש כחוט ניטרלי לקשרים ניטרליים.

 משתמש יכול לקבל אספקה בשלושה פאזות או פאזה בודדת בהתאם לצורך שלו. במקרה של אספקה בשלושה פאזות, המשתמש מקבל מתח של 400 V בין פאזה לפאזה (מתח קו), ובמקרה של אספקה בפאזה בודדת, המשתמש מקבל מתח של 400 / שורש 3 או 231 V בין פאזה לניטרלי באספקתו הראשית. אספקה ראשית היא נקודת הסיום של מערכת אספקת החשמל. אנחנו מכנים את החלק הזה של המערכת, החל מהצד המשני של טרנספורמר הפצה ועד לאספקה הראשית, הפצה שניונית. אספקות ראשיות הן הקצוות המותקנים במקומות המשתמשים מהם המשתמש מקבל חיבור לשימושיו.