Elleversystem

Definition av elektriskt leveranssystem

Ett elektriskt leveranssystem definieras som nätverket som levererar el från genereringsstationer till kunder, inklusive transmission och distribution.

Förr var efterfrågan på elektrisk energi låg, och en enda liten generator kunde uppfylla de lokala behoven. Nu, med moderna livsstilar, har efterfrågan skjutit i höjden. För att möta denna växande efterfrågan behöver vi många stora kraftverk.

 Att bygga kraftverk nära belastningscentrum, där många kunder finns, är dock inte alltid ekonomiskt. Det är billigare att bygga dem nära naturliga energikällor som kol, gas och vatten. Detta innebär att kraftverk ofta ligger långt ifrån där elen mest behövs.

 Därför måste vi etablera elektriska nätverkssystem för att föra den genererade elektriska energin från genereringsstationerna till kunderna. El som genereras i stationerna når kunderna genom system som vi kan indela i två huvuddelar, nämligen transmission och distribution.

 Vi kallar det nätverk genom vilket kunderna får el från källan för ett elektriskt leveranssystem. Ett elektriskt leveranssystem består av tre huvudkomponenter: genereringsstationerna, transmissionslinjerna och distributionsystemen. Kraftgenereringsstationer producerar el vid en relativt lägre spänningsnivå. Att producera el vid en lägre spänningsnivå är ekonomiskt sett fördelaktigt på flera sätt.

 Spänningshöjande transformer anslutna vid början av transmissionslinjerna ökar spänningen på strömmen. Elektriska transmissionsystem överför sedan denna högre spänningsel till så nära belastningscentrum som möjligt. Att överföra el vid högre spänningsnivåer är fördelaktigt på flera sätt. Hövspänningsledningar består av över- eller/och underjordiska elektriska ledare. Spänningssänkande transformer anslutna vid slutet av transmissionslinjerna minskar spänningen på elen till önskade lägre värden för distributionsändamål. Distributionsystemen distribuerar sedan elen till olika kunder enligt deras krav på spänningsnivåer.

 Vi använder vanligtvis växelströmsystem för generering, transmission och distribution. För ultrahögspänningsöverföring används ofta likströmsystem. Både transmissions- och distributionsnät kan vara över- eller underjordiska. Överjordiska system är billigare, så de föredras när det går. Vi använder ett trefas-treledarsystem för växelströmsöverföring och ett trefas-fyraledarsystem för växelströmsdistribution.

 Transmissions- och distributionsystem kan delas in i primära och sekundära steg: primär transmission, sekundär transmission, primär distribution och sekundär distribution. Inte alla system har dessa fyra steg, men detta är en allmän bild av ett elektriskt nätverk.

 Vissa nätverk kanske inte har sekundära transmissions- eller distributionssteg. I vissa lokaliserade system finns det kanske inget transmissionsnät alls. Istället distribuerar generatorer direkt ström till olika konsumtionspunkter.

Låt oss diskutera ett praktiskt exempel på ett elektriskt leveranssystem. Här producerar genereringsstationen trefasström vid 11 kV. Sedan stegar en 11/132 kV-spänningshöjande transformator associerad med genereringsstationen upp denna ström till 132 kV-nivå. Transmissionslinjen överför denna 132 kV-ström till en 132/33 kV-spänningssänkande understation bestående av 132/33 kV-spänningssänkande transformer, belägen i stadens utkanter. Vi kommer att kalla den delen av elektriska leveranssystemet som går från 11/132 kV-spänningshöjande transformator till 132/33 kV-spänningssänkande transformator för primär transmission. Primär transmission är ett trefas-treledarsystem, vilket betyder att det finns tre ledare för tre faser i varje linjecirkuit.

 Efter denna punkt i leveranssystemet överförs den sekundära effekten från 132/33 kV-transformatorn via ett trefas-treledarsystem till olika 33/11 kV-nedre understationer belägna på olika strategiska platser i staden. Vi refererar till denna del av nätverket som sekundär transmission.

 De 11 kV trefas-treledars försörjarna som passerar längs stadens gator bär den sekundära effekten från 33/11 kV-transformatorerna i sekundärtransmissionsunderstationen. Dessa 11 kV-försörjare utgör den primära distributionen av elektriska leveranssystemet.

 De 11/0.4 kV-transformatorerna i konsumentområden sänker den primära distributionseffekten till 0.4 kV eller 400 V. Dessa transformer kallas distributionstransformatorer, och de är stolpmountade transformer. Från distributionstransformatorerna går strömmen till kundernas ändar via ett trefas-fyraledarsystem. I ett trefas-fyraledarsystem används tre ledare för tre faser, och den fjärde ledaren används som neutralledare för neutrala kopplingar.

 En konsument kan ta emot försörjning antingen i tre fas eller en fas beroende på hans behov. Vid trefasförsörjning får konsumenten 400 V fas-till-fas (linjespänning), och vid enfasförsörjning får konsumenten 400 / roten ur 3 eller 231 V fas-till-neutral spänning i sin försörjningspunkt. Försörjningspunkten är slutpunkten i ett elektriskt leveranssystem. Vi refererar till denna del av systemet, från sekundären av distributionstransformatorn till försörjningspunkten, som sekundär distribution. Försörjningspunkter är terminaler installerade på konsumenternas fastigheter från vilka konsumenten tar anslutning för sina behov.