Vad är elkraftöverföringssystem?
Vad är energioverföringssystem?
Definition av energioverföringssystem
Energioverföringssystem överför elektrisk energi från produktionssentraler till belastningscentraler där den används.
Elektriska energioverföringssystem är medel för att överföra energi från en genereringskälla till olika belastningscentraler (där energin används). Produktionssentraler genererar elektrisk energi. Dessa centraler ligger inte nödvändigtvis där det mesta av energin används (belastningscentralen).
Avståndet är inte den enda faktorn som bestämmer platsen för en produktionssentral. Ofta ligger produktionssentraler långt ifrån där energin används. Mark närmare mindre täta områden är billigare, och det är bättre att hålla bullrande eller förorenande stationer borta från bostadsområden. Detta är anledningen till att energioverföringssystem är viktiga.
Elektriska försörjningssystem levererar energi från generationskällor, som värmekraftverk, till konsumenter. Energioverföringssystem, som inkluderar korta, medellånga och långa överföringslinjer, flyttar energi till distributionsystem. Dessa system ger sedan el till hem och företag.
AC kontra DC-overföring
Det finns i grunden två system för överföring av elektrisk energi:
Högspännings DC-elektriskt överföringssystem.
Högspännings AC-elektriskt överföringssystem.
Fördelar med DC-overföringssystem
Endast två ledare krävs för DC-overföringssystem. Det är dessutom möjligt att använda endast en ledare i DC-overföringssystemet om jorden används som returväg för systemet.
Spänningstrycket på isolatorn i DC-overföringssystemet är ca 70% av motsvarande spänning i AC-overföringssystem. Därför har DC-overföringssystem lägre isolationskostnader.
Induktans, kapacitans, fasförskjutning och svallproblem kan elimineras i DC-system.
Nackdelar med AC-overföringssystem
Volymen av ledare som krävs i AC-system är mycket större jämfört med DC-system.
Linjens reaktans påverkar spänningsregleringen i elektriska energioverföringssystemet.
Problem med skineffekt och närhetseffekt finns endast i AC-system.
AC-overföringssystem drabbas mer av koronaladdning än ett DC-overföringssystem.
Konstruktionen av AC-elektriska energioverföringsnätverk är mer komplex än DC-system.
Rätt synkronisering krävs innan två eller flera överföringslinjer kopplas samman, vilket helt kan undantas i DC-overföringssystem.
Fördelar med AC-overföringssystem
Alternativ spänning kan enkelt ökas och minskas, vilket inte är möjligt i DC-overföringssystem.
Underhåll av AC-understation är ganska enkelt och ekonomiskt jämfört med DC.
Omvandlingen av energi i AC-elektriska understation är mycket enklare än motor-generator-set i ett DC-system.
Nackdelar med AC-overföringssystem
Volymen av ledare som krävs i AC-system är mycket större jämfört med DC-system.
Linjens reaktans påverkar spänningsregleringen i elektriska energioverföringssystemet.
Problem med skineffekt och närhetseffekt finns endast i AC-system.
AC-overföringssystem drabbas mer av koronaladdning än ett DC-overföringssystem.
Konstruktionen av AC-elektriska energioverföringsnätverk är mer komplext än DC-system.
Rätt synkronisering krävs innan två eller flera överföringslinjer kopplas samman, vilket helt kan undantas i DC-overföringssystem.
Uppbyggande av en produktionssentral
Under planeringen av uppförandet av en produktionssentral bör följande faktorer beaktas för ekonomisk produktion av elektrisk energi.
Enkel tillgång till vatten för värmekraftverk.
Enkel tillgång till mark för uppförandet av kraftverk inklusive personalstaden.
För ett vattenkraftverk måste det finnas en damm i floden. En riktig plats längs floden måste väljas så att bygget av dammen kan göras på det mest optimala sättet.
För ett värmekraftverk är enkel tillgång till bränsle en av de viktigaste faktorerna som ska beaktas.
Bättre kommunikation för varor samt personal vid kraftverket bör också tas i beaktning.
För transport av mycket stora reservdelar av turbiner, alternatorer, etc., måste det finnas breda vägar, tågkommunikation, och en djup och bred flod måste gå nära kraftverket.
För ett kärnkraftverk måste det ligga i ett sådant avstånd från en vanlig plats att det inte påverkar folkhälsan genom kärnreaktioner.
Det finns många andra faktorer som vi borde beakta, men dessa ligger utanför vårt diskussionsområde. Alla ovan nämnda faktorer är svåra att få tillgängliga vid belastningscentraler. Kraftverket eller produktionssentralen måste ligga där alla faciliteter är enkelt tillgängliga. Denna plats behöver inte vara vid belastningscentralerna. Den producerade energin vid produktionssentralen överförs sedan till belastningscentralen med hjälp av ett elektriskt energioverföringssystem som vi tidigare nämnt.
Den producerade energin vid en produktionssentral är på låg spänningsnivå, eftersom lågspänningsproduktion har viss ekonomisk värde. Lågspänningsproduktion är mer ekonomisk (dvs. lägre kostnad) än högspänningsproduktion. Vid låg spänningsnivå är både vikt och isolering mindre i alternatorn; detta minskar direkt kostnaden och storleken på alternatorn. Men denna låg spänningsnivå energi kan inte direkt överföras till konsumenten eftersom denna lågspänningsöverföring inte är ekonomisk. Även om lågspänningsproduktion är ekonomisk, är lågspänningsöverföring inte ekonomisk.
Elektrisk effekt är proportionell mot produkten av elektrisk ström och spänning i systemet. Så för att överföra viss elektrisk effekt från en plats till en annan, om spänningen ökas så minskar den associerade strömmen. Minskad ström innebär mindre I2R-förlust i systemet, mindre tvärsnittsarea av ledaren innebär mindre kapitalengagemang och minskad ström förbättrar spänningsregleringen i energioverföringssystemet och förbättrad spänningsreglering indikerar kvalitetsenergi. Av dessa tre skäl överförs elektrisk energi huvudsakligen på hög spänningsnivå.
Återigen vid distributionsänden för effektiv distribution av den överförda energin, stegras den ned till önskad låg spänningsnivå.
Så kan man dra slutsatsen att först genereras elektrisk energi på låg spänningsnivå, sedan stegrar den upp till hög spänning för effektiv överföring av elektrisk energi. Slutligen, för distribution av elektrisk energi eller kraft till olika konsumenter, stegras den ned till önskad låg spänningsnivå.
