Elektrik enerjisinin nəvəziyyəti nədir?
Elektrik enerjisinin nəvəziyyətinin tərif
Elektrik enerjisinin nəvəziyyət sistemi, elektrik enerjisini jenerasiya məntəqələrindən istifadə edilən məkanlara çatdırır.
Elektrik enerjisinin nəvəziyyət sistemi, elektrik enerjisini jenerasiya mənbəsindən müxtəlif istifadə məkanlarına (yəni, elektrik enerjisi istifadə olunan yerlər) çatdırma vasitəsidir. Jenerasiya məntəqələri elektrik enerjisi yaradır. Bu jenerasiya məntəqələri, elektrik enerjisinin istifadə olunduğu əsas məkanlarda (yəni, yük mərkəzlərində) yerləşməyə bilər.
Məsafə, jenerasiya məntəqəsinin yerləşdiyi məkanın seçilməsi üçün yeganə faktor deyil. Çox vaxt, jenerasiya məntəqələri elektrik istifadə olunan yerlərdən uzaqdadır. Yuğun nüfuslu ərazilərdən uzaq torpaqlar daha ucuzdur və gürültülü və ya zəngin qanad olan məntəqələrin yaşayış məntəqələrindən uzaqda saxlanması daha yaxşıdır. Bu səbəbdən elektrik enerjisinin nəvəziyyət sistemi əhəmiyyətlidir.
Elektrik təchizat sistemi, termal elektrik stansiyası kimi jenerasiya mənbələrindən istehsal olunan elektrik enerjisini tükəndicilərə çatdırır. Elektrik enerjisinin nəvəziyyət sistemi, qısa, orta və uzun nəvəziyyət liniyalarını daxil edir və bu sistemlər elektrik enerjisini evlərə və bizneslərə təmin edir.
Alternativliyə görə DC nəvəziyyəti
Elektrik enerjisinin nəvəziyyəti üçün əsasən iki sistem mövcuddur:
Yüksək voltajlı DC elektrik nəvəziyyət sistemi.
Yüksək AC elektrik nəvəziyyət sistemi.
DC nəvəziyyət sisteminin üstünlükləri
DC nəvəziyyət sistemi üçün yalnız iki kənar lazımdır. Daha da ilə, sistemə geri dönüş yoluna zəmanət etmək üçün Yer istifadə edilərsə, DC nəvəziyyət sistemi üçün bir kənar istifadə edilə bilər.
DC nəvəziyyət sisteminin izolyatorun potensial stresi, ekvivalent voltajlı AC nəvəziyyət sisteminin təxminən 70%-dən ibarətdir. Bu səbəbdən, DC nəvəziyyət sistemlərinin izolyasiya xərcləri azdır.
İnduktivlik, kapasitivlik, fazaya çevirmə və dalğalama problemləri DC sisteminə aid deyil.
AC nəvəziyyət sisteminin maneolları
AC sistemlərində DC sistemlərə nisbətən daha çox kənar tələb olunur.
Xəttin reaktansiya elektrik enerjisinin nəvəziyyət sisteminin voltaj regulyasiyasına təsir edir.
Cilt effekti və yaxınlık effekti problemləri yalnız AC sistemlərində tapılır.
AC nəvəziyyət sistemləri, DC nəvəziyyət sistemindən daha çox korona yayılmasına maruz qalır.
AC elektrik enerjisinin nəvəziyyət şəbəkəsinin tikintisi, DC sistemlərinə nisbətən daha mürəkkəbdir.
İki və daha çox nəvəziyyət xətlərini birləşdirməzdən öncə düzgün sinxronlaşdırma tələb olunur, DC nəvəziyyət sistemində isə bu proses tamamilə atlanabilir.
AC nəvəziyyət sisteminin üstünlükləri
Alternativli voltajlar asanlıqla artırılaraq və azaldıla bilər, bu DC nəvəziyyət sistemində mümkün deyil.
AC podstansiyanın inkişafının DC-ə nisbətən daha asan və ekonomik olması.
AC elektrik podstantsiyasında enerjinin transformasiyası, DC sistemində motor-jeneratör komplekslərinə nisbətən daha asandır.
AC nəvəziyyət sisteminin maneolları
AC sistemlərində DC sistemlərə nisbətən daha çox kənar tələb olunur.
Xəttin reaktansiya elektrik enerjisinin nəvəziyyət sisteminin voltaj regulyasiyasına təsir edir.
Cilt effekti və yaxınlık effekti problemləri yalnız AC sistemlərində tapılır.
AC nəvəziyyət sistemləri, DC nəvəziyyət sistemindən daha çox korona yayılmasına maruz qalır.
AC elektrik enerjisinin nəvəziyyət şəbəkəsinin tikintisi, DC sistemlərinə nisbətən daha mürəkkəbdir.
İki və daha çox nəvəziyyət xətlərini birləşdirməzdən öncə düzgün sinxronlaşdırma tələb olunur, DC nəvəziyyət sistemində isə bu proses tamamilə atlanabilir.
Jenerasiya məntəqəsinin tikintisi
Jenerasiya məntəqəsinin tikintisi planlaşdırılırken, elektrik enerjisinin iqtisadi üretilməsi üçün aşağıdakı faktorlar nəzərə alınmalıdır.
Termal elektrik stansiyası üçün suyun asanlıqla əldə ediləbilmesi.
Elektrik stansiyasının tikintisi və onun işçilərə aid olan şəhərin asanlıqla əldə edilə bilən torpağı.
Gidroelektrik stansiyası üçün, dərəcədə dam olmalıdır. Beləliklə, damın tikintisi ən optimal şəkildə aparılabiləcək kimi uyğun yer seçilməlidir.
Termal elektrik stansiyası üçün, yanacağın asanlıqla əldə edilə bilərliliği ən vacib faktorlardan biridir.
Stansiyadakı malların və işçilərin daha yaxşı əlaqəsi də nəzərə alınmalıdır.
Turbinalar, alternatorlar və s. üçün çox böyük rezerv parçaların nəqli üçün geniş yollar, demiryolu əlaqəsi və stansiyaya yaxın keçən geniş və derin dərək olmalıdır.
Nüvə enerjisi stansiyası, nüvə reaksiyasından dolayı adi insanların sağlamlığına təsir edə bilən bir məsafədə yerləşməlidir.
Bir çox başqa faktorlar da nəzərə alınmalıdır, amma bu, müzakirə etdiyimiz məzmunun xətti dəyərindən kənarda düşür. Yukarıda sadalanan bütün faktorlar, yük mərkəzlərində asanlıqla əldə edilə bilər. Elektrik stansiyası və ya jenerasiya məntəqəsi, bütün imkanların asanlıqla əldə edilə bilən yerə qurulmalıdır. Bu yer, yük mərkəzlərində olmayabilir. Daha öncə belirtildiyi kimi, jenerasiya məntəqəsində üretilmiş elektrik enerjisi, elektrik enerjisinin nəvəziyyət sistemi ilə yük mərkəzinə çatdırılır.
Jenerasiya məntəqəsində üretilmiş elektrik enerjisi, alçaq voltaj səviyyəsindedir, cümləvi, alçaq voltajlı elektrik enerjisi üretilməsi iqtisadi dəyərə malikdir. Alçaq voltajlı elektrik enerjisi üretilməsi, yüksək voltajlı elektrik enerjisi üretilməsinə nisbətən daha iqtisadidir (yəni, daha ucuz). Alçaq voltaj səviyyəsində, alternatorun həcmi və izolyasiya azdır; bu, alternatorun maliyyətini və ölçüsünü doğrudan azaltır. Amma bu alçaq voltajlı elektrik enerjisi, istifadəçi sonuna doğrudan çatdırıla bilməz, çünki bu alçaq voltajlı elektrik enerjisi nəvəziyyəti iqtisadi deyil. Beləliklə, əlbəttə ki, alçaq voltajlı elektrik enerjisi üretilməsi iqtisadidir, amma alçaq voltajlı elektrik enerjisi nəvəziyyəti iqtisadi deyil.
Elektrik enerji, sistemnin elektrik akımı və voltajının hasilinə mütənasibdir. Deməli, bir yerden digər yere belə bir elektrik enerjisi nəvəziyyəti üçün, bu enerjinin voltajı artırılırsa, bu enerjiyə aid olan akım azalır. Azalan akım, sistemdəki I2R zərərini azaltır, kənarın kesit sahəsi azalır, bu da kapital təsirini azaltır və azalan akım, elektrik enerjisinin nəvəziyyət sisteminin voltaj regulyasiyasını yaxşılaşdırır. Voltaj regulyasiyasının yaxşılaşması, keyfiyyətli elektrik enerjisinin göstəricisidir. Bu üç səbəbdən elektrik enerji, əsasən yüksək voltaj səviyyəsində nəvəziyyət edilir.
Daha sonra, nəvəziyyət edilmiş elektrik enerjisinin effektiv paylanılması üçün, istifadəçilərin tələblərini ödəmək üçün, istifadəçilərə təqdim edilən elektrik enerjisi, istifadəçilərin istədiyi alçaq voltaj səviyyəsinə endirilir.
Beləliklə, ilk öncə elektrik enerji, alçaq voltaj səviyyəsində yaradılır, daha sonra effektiv nəvəziyyət üçün yüksək voltaja yüksəlir. Sonra, elektrik enerjisinin və ya gücü müxtəlif istifadəçilərə paylanması üçün, istifadəçilərin istədiyi alçaq voltaj səviyyəsinə endirilir.