Электр энергия жүйелері деген не?
Электр энергия жүйелерінің анықтамасы
Электр энергия жүйелері электр энергиясын өндірген стансалардан пайдаланылатын орталықтарға жеткізеді.
Электр энергия жүйелері - бұл өндірген күшшікті пайдаланылатын орталықтарға (яғни, күшшік пайдаланылатын жерлерге) жеткізу ықтималдығы. Өндірген станциялар электр энергиясын өндіреді. Бұл өндірген станциялар көбінесе күшшікті пайдаланатын орталықтармен бірге орналасқан жоқ (яғни, күшшік пайдаланылатын жер).
Арақашықтық - өндірген станцияның орнын таңдау үшін емес гана фактор. Көбінесе, өндірген станциялар күшшікті пайдаланатын орталықтардан алыс орналасқан. Жылдам өсетін аймақтардан алыс жерлердегі тұрғын үйлер дешеу, ал шуып кететін немесе загызау қылған станцияларды тұрғын аймақтардан алыс орналастыру жақсы. Сондықтан электр энергия жүйелері маңызды болады.
Электр энергия қамтамасыз ету жүйелері өндірген бастапқы күшшіктерден, мисалы, термодинамикалық станциялардан, тұрғындарға жеткізеді. Электр энергия жүйелері, оның ішінде кіші, орта және ұзын жолдар, күшшік үлестіру жүйелерін айналдырады. Осы жүйелер содан кейін электр энергиясын үйлер мен бизнеске береді.
AC және DC жеткізу
Негізгі түрде электр энергиясын жеткізу үшін екі жүйе бар:
Жоғары деңгейдегі DC электр энергия жеткізу жүйесі.
Жоғары деңгейдегі AC электр энергия жеткізу жүйесі.
DC жеткізу жүйелерінің артықшылықтары
DC жеткізу жүйесі үшін екі жолмен жеткізуге болады. Егер жер DC жеткізу жүйесінің қайтарылу жолы ретінде қолданылса, тек бір жолмен жеткізуге да болады.
DC жеткізу жүйесіндегі изоляторлардың потенциалдық напряжениесы эквивалентті AC жеткізу жүйесінің напряжениесының 70% ға тең. Сондықтан, DC жеткізу жүйелерінде изоляция құны азайады.
DC жүйеде индуктивтілік, капацыттылық, фазалық ауыстыру және тоқтай ауысу проблемалары жоқ болады.
AC жеткізу жүйелерінің кемшіліктері
AC жүйелерінде DC жүйелеріне салыстырғанда қажет болатын проводтардың өлшемі көптегіше болады.
Линияның реактивтілігі электр энергия жеткізу жүйесінің напряжение регуляциясына тәсіл етеді.
Дерінің эффектісі және жақындау эффектісі тек AC жүйелерінде кездеседі.
AC жеткізу жүйелері DC жеткізу жүйесінен қарағанда корона шығынына қауіпсіз болуы мүмкін.
AC электр энергия жеткізу желісінің құрылысы DC жүйелерінен қарағанда қиынға соқылады.
Екі немесе одан көп жеткізу линияларын бірге қосу алдында нақты синхронизация қажет, бірақ DC жеткізу жүйесінде синхронизация жоғалтыла алады.
AC жеткізу жүйелерінің артықшылықтары
Альтернативті напряжениясын жеңіл түрде жоғарылату және төмендету мүмкін, бұл DC жеткізу жүйесінде мүмкін емес.
AC подстанцияларын сақтау DC-ке салыстырғанда қарапайым және экономикалық болады.
AC электр энергия подстанциясында күшті түрлендіру DC системасындағы двигатель-генераторлық комплекстерге салыстырғанда қарапайым болады.
AC жеткізу жүйесінің кемшіліктері
AC жүйелерінде DC жүйелеріне салыстырғанда қажет болатын проводтардың өлшемі көптегіше болады.
Линияның реактивтілігі электр энергия жеткізу жүйесінің напряжение регуляциясына тәсіл етеді.
Дерінің эффектісі және жақындау эффектісі тек AC жүйелерінде кездеседі.
AC жеткізу жүйелері DC жеткізу жүйесінен қарағанда корона шығынына қауіпсіз болуы мүмкін.
AC электр энергия жеткізу желісінің құрылысы DC жүйелерінен қарағанда қиынға соқылады.
Екі немесе одан көп жеткізу линияларын бірге қосу алдында нақты синхронизация қажет, бірақ DC жеткізу жүйесінде синхронизация жоғалтыла алады.
Станцияны құру
Станцияны құру кезінде төмендегі факторлар қарастырылуы керек, сондықтан электр энергиясының экономикалық өндірілуі үшін:
Термодинамикалық станция үшін суның жеңіл қол жетімділігі.
Станция және оның қызметкерлері қаласын құру үшін земляның жеңіл қол жетімділігі.
Гидроэнергетикалық станция үшін рекада дам қажет. Сондықтан рекада дамды құру үшін ең оптимальды орны таңдалуы керек.
Термодинамикалық станция үшін өнеркәсіптік қол жетімділігі ең маңызды факторлардың бірі.
Қызметкерлер мен станцияның заттары үшін жақсы байланыс қарастырылуы керек.
Турбин, альтернаторлар және сияқты өте үлкен запас бөлшектерді жеткізу үшін жолдар, поезд байланысы және станцияға жақын жатқан қараңғы және ені үлкен река болуы керек.
Ядерлік станция үшін жалпы жерге қарағанда қандай да бір аралық болуы керек, сондықтан ядерлік реакцияның адамдардың денсаулығына тәсілі болмайды.
Біздің сөзбасында қарастыруға қол жетімді емес, бірақ басқа да көптеген факторлар қарастырылуы керек. Тізімдегі барлық факторлар өндірген орталықтарда қол жетімді болуы керек. Станция немесе өндірген орталық барлық қызметтер қол жетімді болатын орнында орналасқан болуы керек. Бұл орны өндірген орталықтарда болуы міндетті емес. Алдыңғы сөзіміздегідей, өндірген орталықта өндірілетін күшшік содан кейін электр энергия жеткізу жүйесі арқылы өндірген орталықтарға жеткізіледі.
Станцияда өндірілетін күшшік төмен напряжение деңгейінде, себебі төмен напряжение деңгейінде өндіру экономикалық бағаға ие. Төмен напряжение деңгейінде өндіру (яғни, төмен баға) жоғары напряжение деңгейінде өндіруден экономикалық болады. Төмен напряжение деңгейінде альтернаторда салмақ және изоляция аз болады; бұл альтернатордың құны мен өлшемін тікелей азайтады. Бірақ бұл төмен напряжение деңгейіндегі күшшік тұрғындарға тікелей жеткізілуге болмайды, себебі төмен напряжение деңгейіндегі күшшік жеткізу экономикалық емес. Сондықтан, хош төмен напряжение деңгейінде өндіру экономикалық болса да, төмен напряжение деңгейіндегі электр энергия жеткізу экономикалық емес.
Электр энергиясы ток пен напряжение өрісінің көбейтіндісіне пропорционалды. Сондықтан, белгілі бір электр энергиясын бір жерден басқа жерге жеткізу үшін, егер күшшіктің напряжение деңгейі артықталса, онда осы күшшіктің ассоциирленген токы азайады. Аз ток - бұл қысқартылған I2R жойылуы, проводтың көлемі аз, бұл капиталдың аз қатысуын, ал токтың азайтуы - электр энергия жеткізу жүйесінің напряжение регуляциясын жақсартады және жақсартылған напряжение регуляциясы сәтті күшшікті көрсетеді. Бұл үш негізгі себептерге байланысты электр энергия жоғары напряжение деңгейінде жеткізіледі.
Соңғыда, жеткізілген күшшікті қарапайым үлестіру үшін, оның напряжение деңгейі өзінің қажетті төмен деңгейіне төмендетіледі.
Сондықтан, электр энергия төмен напряжение деңгейінде өндіріледі, содан кейін жоғары напряжение деңгейіне артықталады, электр энергиясын қарапайым жеткізу үшін. Соңында, электр энергиясын немесе күшшікті арнайы тұрғындарға үлестіру үшін, оның напряжение деңгейі өзінің қажетті төмен деңгейіне төмендетіледі.