Що таке системи передачі електроенергії?
Що таке системи передачі електроенергії?
Визначення систем передачі електроенергії
Системи передачі електроенергії пересилають електричну енергію від електростанцій до центрів споживання, де вона використовується.
Системи передачі електричної енергії є засобом передачі енергії від джерела генерації до різних центрів завантаження (тобто місць, де енергія використовується). Електростанції генерують електричну енергію. Ці електростанції не обов'язково розташовані там, де в основному використовується більшість енергії (тобто в центрі завантаження).
Відстань не є єдиним фактором при виборі місця розташування електростанції. Часто, електростанції знаходяться далеко від місць, де використовується енергія. Земля, яка знаходиться подалі від густонаселених районів, дешевша, і краще тримати шумні або забруднюючі станції подалі від житлових районів. Саме тому системи передачі електроенергії є важливими.
Електропостачальна система поставляє енергію від джерел генерації, таких як теплові електростанції, до споживачів. Системи передачі електроенергії, які включають короткі, середні та довгі лінії передачі, переміщують енергію через систему розподілу. Ці системи надають електроенергію для домівок та підприємств.
Передача струму постійного та змінного струму
Основними системами, за допомогою яких можна передавати електричну енергію, є:
Система передачі електроенергії постійного струму високого напруги.
Система передачі електроенергії змінного струму високої напруги.
Переваги систем передачі постійного струму
Для систем передачі постійного струму потрібні лише два провідники. Ще можливо використовувати лише один провідник системи передачі постійного струму, якщо земля використовується як повернення системи.
Напруженність ізоляторів систем передачі постійного струму становить приблизно 70% від еквівалентної напруги систем передачі змінного струму. Тому системи передачі постійного струму мають нижчу вартість ізоляції.
Індуктивність, ємність, фазове зміщення та проблеми з хвилюванням можна усунути в системах постійного струму.
Недоліки систем передачі змінного струму
Об'єм провідника, необхідний для систем змінного струму, значно вищий порівняно з системами постійного струму.
Реактивне опір лінії впливає на регулювання напруги електричної системи передачі енергії.
Проблеми з ефектом шкіри та ефектом близькості характерні лише для систем змінного струму.
Системи передачі змінного струму більш схильні до коронного розряду, ніж системи передачі постійного струму.
Будівництво мережі електропередач змінного струму складніше, ніж системи постійного струму.
Необхідне правильне синхронізація перед з'єднанням двох або більше ліній передачі, синхронізацію можна повністю опустити в системах передачі постійного струму.
Переваги систем передачі змінного струму
Змінні напруги легко можна підвищити або знизити, що неможливо в системах передачі постійного струму.
Підтримка підстанцій змінного струму значно простіша та економічніша порівняно з системами постійного струму.
Перетворення енергії в підстанціях змінного струму набагато простіше, ніж в системах з генераторно-двигунними установками постійного струму.
Недоліки систем передачі змінного струму
Об'єм провідника, необхідний для систем змінного струму, значно вищий порівняно з системами постійного струму.
Реактивне опір лінії впливає на регулювання напруги електричної системи передачі енергії.
Проблеми з ефектом шкіри та ефектом близькості характерні лише для систем змінного струму.
Системи передачі змінного струму більш схильні до коронного розряду, ніж системи передачі постійного струму.
Будівництво мережі електропередач змінного струму складніше, ніж системи постійного струму.
Необхідне правильне синхронізація перед з'єднанням двох або більше ліній передачі, синхронізацію можна повністю опустити в системах передачі постійного струму.
Будівництво електростанції
Під час планування будівництва електростанції слід врахувати наступні фактори для економічної генерації електричної енергії.
Легка доступність води для теплових електростанцій.
Легка доступність землі для будівництва електростанції, включаючи місто для персоналу.
Для гідроелектростанції повинна бути запоруєчна дамба на річці. Тому місце на річці повинно бути вибрано таким чином, щоб будівництво дамби могло бути проведено найоптимальнішим способом.
Для теплових електростанцій легка доступність палива є одним з найважливіших факторів, які треба врахувати.
Краща комунікація для товарів та працівників електростанції також повинна бути врахована.
Для транспортування великих запасних частин турбін, альтернатив, тощо, повинні бути широкі дорожні шляхи, залізничне сполучення, а також широка і глибока річка повинна проходити поблизу електростанції.
Для атомної електростанції вона повинна бути розташована на такій відстані від населеного пункту, щоб не було впливу на здоров'я людей від ядерної реакції.
Є багато інших факторів, які ми також повинні врахувати, але вони виходять за межі нашої дискусії. Усі перераховані фактори важко знайти в центрах завантаження. Електростанція або генеруюча станція повинна бути розташована там, де всі об'єкти легко доступні. Це місце не обов'язково повинно бути в центрі завантаження. Енергія, згенерована на електростанції, потім передається до центра завантаження за допомогою системи передачі електроенергії, як ми вже зазначали раніше.
Енергія, згенерована на електростанції, має низьку напругу, оскільки генерація електроенергії при низькій напрузі має економічну цінність. Генерація електроенергії при низькій напрузі економічніша (тобто менші витрати), ніж генерація при високій напрузі. При низькій напрузі, вага та ізоляція в альтернативі менші, що безпосередньо зменшує вартість та розмір альтернативи. Але цю енергію при низькій напрузі не можна передавати безпосередньо до споживача, оскільки передача електроенергії при низькій напрузі не є економічною. Тому, хоча генерація електроенергії при низькій напрузі є економічною, передача електроенергії при низькій напрузі не є економічною.
Електрична потужність прямо пропорційна добутку електричного струму та напруги системи. Тому, для передачі певної електричної потужності з одного місця в інше, якщо напруга енергії збільшується, то пов'язаний струм цієї енергії зменшується. Зменшення струму означає менші втрати I2R в системі, менший переріз провідника означає менші капіталовкладення, а зменшення струму покращує регулювання напруги системи передачі енергії, що свідчить про якісну енергію. Через ці три причини електрична енергія переважно передається на високій напрузі.
Знову ж таки, на стороні розподілу для ефективного розподілу переданої енергії, вона знижується до бажаного рівня низької напруги.
Таким чином, можна зробити висновок, що спочатку електрична енергія генерується при низькій напрузі, потім підвищується до високої напруги для ефективної передачі електричної енергії. Нарешті, для розподілу електричної енергії або потужності різним споживачам, вона знижується до бажаного рівня низької напруги.
