Система электроснабжения

Определение системы электроснабжения

Система электроснабжения определяется как сеть, доставляющая электроэнергию от электростанций до потребителей, включая передачу и распределение.

В прошлом спрос на электроэнергию был низким, и одна небольшая генерирующая установка могла удовлетворить местные потребности. Теперь, с современным образом жизни, спрос взлетел. Чтобы удовлетворить этот растущий спрос, нам нужны многие крупные электростанции.

 Однако строительство электростанций вблизи центров нагрузки, где находятся многие потребители, не всегда экономически выгодно. Дешевле строить их вблизи природных источников энергии, таких как уголь, газ и вода. Это означает, что электростанции часто находятся далеко от мест, где электроэнергия наиболее необходима.

 Таким образом, мы должны создать электрические сети, чтобы доставлять произведенную электроэнергию от электростанций до потребителей. Электроэнергия, произведенная на электростанциях, поступает к потребителям через системы, которые можно разделить на две основные части: передачу и распределение.

 Мы называем сетью, через которую потребители получают электроэнергию от источника, систему электроснабжения. Система электроснабжения состоит из трех основных компонентов: генерирующих станций, линий передачи и систем распределения. Генерирующие станции производят электроэнергию на относительно низком напряжении. Производство электроэнергии на низком напряжении экономически выгодно во многих аспектах.

 Повышающие трансформаторы, подключенные в начале линий передачи, увеличивают уровень напряжения мощности. Электрические системы передачи затем передают эту высоковольтную электроэнергию в ближайшие зоны центров нагрузки. Передача электроэнергии на высоком напряжении имеет много преимуществ. Высоковольтные линии передачи состоят из воздушных или/и подземных электропроводов. Понижающие трансформаторы, подключенные в конце линий передачи, снижают напряжение электроэнергии до желаемых низких значений для целей распределения. Системы распределения затем распределяют электроэнергию различным потребителям в соответствии с их требуемыми уровнями напряжения.

 Обычно мы используем AC-системы для генерации, передачи и распределения. Для сверхвысоковольтной передачи часто используются DC-системы. Обе сети передачи и распределения могут быть воздушными или подземными. Воздушные системы дешевле, поэтому они предпочтительнее, когда это возможно. Мы используем трехфазную, трехпроводную систему для передачи переменного тока и трехфазную, четырехпроводную систему для распределения переменного тока.

 Системы передачи и распределения можно разделить на первичные и вторичные этапы: первичная передача, вторичная передача, первичное распределение и вторичное распределение. Не все системы имеют эти четыре этапа, но это общее представление об электрической сети.

 Некоторые сети могут не иметь вторичных этапов передачи или распределения. В некоторых локализованных системах может вообще не быть системы передачи. Вместо этого генераторы напрямую распределяют энергию на различные точки потребления.

Рассмотрим практический пример системы электроснабжения. Здесь генерирующая станция производит трехфазный ток на 11 кВ. Затем один повышающий трансформатор 11/132 кВ, связанный с генерирующей станцией, повышает это напряжение до 132 кВ. Линия передачи передает этот ток 132 кВ до понижающей подстанции 132/33 кВ, состоящей из понижающих трансформаторов 132/33 кВ, расположенной на окраине города. Мы назовем ту часть системы электроснабжения, которая идет от повышающего трансформатора 11/132 кВ до понижающего трансформатора 132/33 кВ, первичной передачей. Первичная передача является трехфазной, трехпроводной системой, что означает, что в каждой линии есть три проводника для трех фаз.

 После этой точки в системе питания вторичная мощность 132/33 кВ трансформатора передается трехфазной, трехпроводной системой передачи к различным подстанциям 33/11 кВ, расположенным в различных стратегических точках города. Мы называем эту часть сети вторичной передачей.

 Трехфазные, трехпроводные питающие линии 11 кВ, проходящие вдоль дорог города, передают вторичную мощность трансформаторов 33/11 кВ вторичной передающей подстанции. Эти 11 кВ питающие линии составляют первичное распределение системы электроснабжения.

 Трансформаторы 11/0.4 кВ в местах проживания потребителей снижают напряжение первичного распределения до 0.4 кВ или 400 В. Эти трансформаторы называются распределительными трансформаторами, и они устанавливаются на столбах. От распределительных трансформаторов электроэнергия поступает к потребителям через трехфазную, четырехпроводную систему. В трехфазной, четырехпроводной системе используются три проводника для трех фаз, а четвертый проводник используется как нулевой провод для нулевых соединений.

 Потребитель может получать электроэнергию либо в трехфазном, либо в однофазном режиме, в зависимости от его потребностей. В случае трехфазного питания потребитель получает 400 В между фазами (линейное напряжение), а для однофазного питания — 400 / корень из 3 или 231 В между фазой и нулем на его главной линии питания. Главная линия питания — это конечная точка системы электроснабжения. Мы называем эту часть системы, которая идет от вторичной обмотки распределительного трансформатора до главной линии питания, вторичным распределением. Главные линии питания — это терминалы, установленные на территории потребителя, от которых он берет соединение для своих нужд.