Apakah Sistem Penghantaran Tenaga?
Apakah Sistem Penghantaran Tenaga Elektrik?
Definisi Sistem Penghantaran Tenaga Elektrik
Sistem penghantaran tenaga elektrik menghantar tenaga elektrik dari stesen penjanaan ke pusat beban di mana ia digunakan.
Sistem penghantaran tenaga elektrik adalah cara untuk menghantar tenaga dari sumber penjanaan ke pelbagai pusat beban (i.e. di mana tenaga tersebut digunakan). Stesen penjanaan menghasilkan tenaga elektrik. Stesen-stesen penjanaan ini tidak semestinya terletak di tempat di mana sebahagian besar tenaga digunakan (i.e. pusat beban).
Jarak bukanlah satu-satunya faktor dalam memilih lokasi stesen penjanaan. Sering kali, stesen penjanaan terletak jauh dari tempat di mana tenaga digunakan. Tanah yang lebih jauh dari kawasan berpenduduk padat lebih murah, dan lebih baik untuk menjauhkan stesen yang bising atau mencemarkan dari kawasan perumahan. Inilah sebabnya sistem penghantaran tenaga sangat penting.
Sistem bekalan elektrik menghantar tenaga dari sumber penjanaan, seperti stesen tenaga termal, kepada pengguna. Sistem penghantaran tenaga, yang merangkumi laluan penghantaran pendek, sederhana, dan panjang, memindahkan sistem pengedaran tenaga. Sistem-sistem ini kemudiannya menyediakan tenaga elektrik kepada rumah dan perniagaan.
Penghantaran AC vs DC
Secara asas, terdapat dua sistem di mana tenaga elektrik boleh dihantar:
Sistem penghantaran elektrik DC tegangan tinggi.
Sistem penghantaran elektrik AC tegangan tinggi.
Kelebihan sistem penghantaran DC
Hanya diperlukan dua konduktor untuk sistem penghantaran DC. Lebih lanjut, hanya satu konduktor sistem penghantaran DC boleh digunakan jika bumi digunakan sebagai laluan kembali sistem tersebut.
Tekanan potensial pada insulator sistem penghantaran DC adalah kira-kira 70% daripada voltan setara sistem penghantaran AC. Oleh itu, sistem penghantaran DC mempunyai kos isolasi yang lebih rendah.
Induktansi, kapasitansi, perpindahan fasa, dan masalah lonjakan boleh dihilangkan dalam sistem DC.
Kerugian sistem penghantaran AC
Jumlah konduktor yang diperlukan dalam sistem AC jauh lebih tinggi berbanding sistem DC.
Reaktans laluan mempengaruhi regulasi voltan sistem penghantaran tenaga elektrik.
Masalah efek kulit dan efek kedekatan hanya wujud dalam sistem AC.
Sistem penghantaran AC lebih cenderung dipengaruhi oleh pelepasan corona berbanding sistem penghantaran DC.
Pembinaan rangkaian penghantaran tenaga elektrik AC lebih kompleks daripada sistem DC.
Penyelarasan yang betul diperlukan sebelum menghubungkan dua atau lebih laluan penghantaran bersama, penyelarasan boleh sepenuhnya diabaikan dalam sistem penghantaran DC.
Kelebihan sistem penghantaran AC
Voltan bolak-balik boleh dengan mudah ditambah dan dikurangkan, yang tidak mungkin dilakukan dalam sistem penghantaran DC.
Pemeliharaan substesyen AC lebih mudah dan ekonomi berbanding DC.
Pengubahsuaian tenaga dalam substesyen elektrik AC jauh lebih mudah daripada set motor-generator dalam sistem DC.
Kerugian sistem penghantaran AC
Jumlah konduktor yang diperlukan dalam sistem AC jauh lebih tinggi berbanding sistem DC.
Reaktans laluan mempengaruhi regulasi voltan sistem penghantaran tenaga elektrik.
Masalah efek kulit dan efek kedekatan hanya wujud dalam sistem AC.
Sistem penghantaran AC lebih cenderung dipengaruhi oleh pelepasan corona berbanding sistem penghantaran DC.
Pembinaan rangkaian penghantaran tenaga elektrik AC lebih kompleks daripada sistem DC.
Penyelarasan yang betul diperlukan sebelum menghubungkan dua atau lebih laluan penghantaran bersama, penyelarasan boleh sepenuhnya diabaikan dalam sistem penghantaran DC.
Membina Stesen Penjanaan
Semasa perancangan pembinaan stesen penjanaan, faktor-faktor berikut perlu dipertimbangkan untuk penjanaan tenaga elektrik yang ekonomi.
Ketersediaan air yang mudah untuk stesen penjanaan tenaga termal.
Ketersediaan tanah yang mudah untuk pembinaan stesen tenaga termasuk bandar pekerja.
Untuk stesen tenaga hidro, mesti ada empangan di sungai. Tempat yang sesuai di sungai harus dipilih sedemikian rupa sehingga pembinaan empangan dapat dilakukan dengan cara yang paling optimum.
Untuk stesen tenaga termal, ketersediaan bahan api yang mudah adalah salah satu faktor yang paling penting untuk dipertimbangkan.
Komunikasi yang lebih baik untuk barangan serta pekerja stesen tenaga juga perlu dipertimbangkan.
Untuk mengangkut bahagian gantian yang sangat besar seperti turbin, alternator, dll., mesti ada jalan raya yang lebar, komunikasi kereta api, dan sungai yang dalam dan lebar harus melalui dekat stesen tenaga.
Untuk stesen tenaga nuklear, ia mesti terletak pada jarak tertentu dari lokasi biasa supaya tidak ada kesan dari reaksi nuklear terhadap kesihatan orang awam.
Terdapat banyak faktor lain yang juga perlu dipertimbangkan, tetapi mereka melebihi lingkup perbincangan kita. Semua faktor yang tertera di atas sukar untuk didapatkan di pusat beban. Stesen tenaga atau stesen penjanaan mesti terletak di mana semua kemudahan mudah didapatkan. Tempat ini mungkin tidak perlu berada di pusat beban. Tenaga yang dihasilkan di stesen penjanaan kemudian dihantar ke pusat beban menggunakan sistem penghantaran tenaga elektrik seperti yang telah kita katakan sebelumnya.
Tenaga yang dihasilkan di stesen penjanaan berada pada tahap voltan rendah, kerana penjanaan tenaga voltan rendah mempunyai nilai ekonomi. Penjanaan tenaga voltan rendah lebih ekonomi (i.e. kos lebih rendah) berbanding penjanaan tenaga voltan tinggi. Pada tahap voltan rendah, kedua-dua berat dan isolasi alternator kurang; ini secara langsung mengurangkan kos dan saiz alternator. Tetapi tenaga voltan rendah ini tidak boleh dihantar secara langsung ke pengguna akhir kerana penghantaran tenaga voltan rendah ini tidak ekonomi. Oleh itu, walaupun penjanaan tenaga voltan rendah ekonomi, penghantaran tenaga elektrik voltan rendah tidak ekonomi.
Tenaga elektrik berkadar lurus dengan hasil darab arus elektrik dan voltan sistem. Jadi, untuk menghantar tenaga elektrik tertentu dari satu tempat ke tempat lain, jika voltan tenaga tersebut ditingkatkan, maka arus yang berkaitan dengan tenaga tersebut berkurang. Arus yang berkurang bermaksud kehilangan I2R yang lebih rendah dalam sistem, luas keratan rentas konduktor yang lebih kecil bermaksud penglibatan modal yang lebih rendah, dan arus yang berkurang meningkatkan regulasi voltan sistem penghantaran tenaga dan peningkatan regulasi voltan menunjukkan kualiti tenaga yang baik. Kerana tiga sebab ini, tenaga elektrik kebanyakannya dihantar pada tahap voltan tinggi.
Sekali lagi, di hujung pengedaran untuk pengedaran yang efisien tenaga yang dihantar, ia diturunkan ke tahap voltan rendah yang diinginkan.
Oleh itu, dapat disimpulkan bahawa pertama, tenaga elektrik dihasilkan pada tahap voltan rendah, kemudian dinaikkan ke voltan tinggi untuk penghantaran tenaga elektrik yang efisien. Akhirnya, untuk pengedaran tenaga elektrik atau tenaga kepada pelbagai pengguna, ia diturunkan ke tahap voltan rendah yang diinginkan.
