Penghantaran elektrik daripada loji janakuasa kepada pengguna

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Dari sumber penjanaan terus kepada pengguna, tenaga elektrik melalui banyak titik teknologi. Pada masa yang sama, pembawanya sendiri dalam bentuk talian dengan konduktor adalah penting dalam infrastruktur ini. Dalam banyak cara, ia membentuk sistem penghantaran elektrik berbilang peringkat dan kompleks, di mana pengguna adalah pautan terakhir.

Dari manakah datangnya elektrik?

Pada peringkat pertama proses keseluruhan bekalan tenaga, penjanaan berlaku, iaitu pengeluaran elektrik. Untuk ini, stesen khas digunakan yang menghasilkan tenaga daripada sumber lain. Haba, air, cahaya matahari, angin dan juga bumi boleh digunakan sebagai yang terakhir. Dalam setiap kes, stesen penjana digunakan yang menukar tenaga semula jadi atau buatan buatan kepada elektrik. Ini boleh menjadi loji kuasa nuklear atau haba tradisional, dan kincir angin dengan solarbateri. Untuk penghantaran elektrik kepada kebanyakan pengguna, hanya tiga jenis stesen digunakan: loji kuasa nuklear, loji kuasa haba dan loji kuasa hidroelektrik. Sehubungan itu, pemasangan nuklear, haba dan hidrologi. Mereka menjana kira-kira 75-85% tenaga di seluruh dunia, walaupun disebabkan oleh faktor ekonomi dan terutamanya persekitaran, terdapat trend yang semakin meningkat ke arah pengurangan penunjuk ini. Satu cara atau yang lain, loji janakuasa utama inilah yang menghasilkan tenaga untuk penghantaran selanjutnya kepada pengguna.

Rangkaian untuk penghantaran tenaga elektrik

Pengangkutan tenaga yang dijana dijalankan oleh infrastruktur rangkaian, yang merupakan gabungan pelbagai pemasangan elektrik. Struktur asas untuk penghantaran elektrik kepada pengguna termasuk transformer, penukar dan pencawang. Tetapi tempat utama di dalamnya diduduki oleh talian kuasa yang menghubungkan secara langsung loji kuasa, pemasangan perantaraan dan pengguna. Pada masa yang sama, rangkaian mungkin berbeza antara satu sama lain - khususnya, mengikut tujuan:

• Rangkaian awam. Bekalkan kemudahan isi rumah, perindustrian, pertanian dan pengangkutan.
• Komunikasi rangkaian untuk bekalan kuasa autonomi. Menyediakan kuasa kepada objek autonomi dan mudah alih, yang termasuk pesawat, kapal, stesen tidak menentu, dsb.
• Rangkaian untuk bekalan kuasa kemudahan yang menjalankan operasi teknologi individu. Di kemudahan pengeluaran yang sama, sebagai tambahan kepada bekalan elektrik utama, talian boleh disediakan untuk mengekalkan kebolehkendalian sesuatuperalatan, penghantar, loji kejuruteraan, dsb.
• Hubungi talian bekalan kuasa. Rangkaian yang direka untuk menghantar elektrik terus kepada kenderaan yang bergerak. Ini terpakai kepada trem, lokomotif, bas troli, dsb.

Pengkelasan rangkaian penghantaran mengikut saiz

Yang terbesar ialah rangkaian tulang belakang yang menghubungkan sumber penjanaan tenaga dengan pusat penggunaan merentas negara dan wilayah. Komunikasi sedemikian dicirikan oleh kuasa tinggi (dalam jumlah gigawatt) dan voltan. Pada peringkat seterusnya, terdapat rangkaian serantau, yang merupakan cawangan dari talian utama dan, seterusnya, mempunyai cabang yang lebih kecil sendiri. Melalui saluran sedemikian, elektrik dihantar dan diedarkan ke bandar, wilayah, hab pengangkutan besar dan medan terpencil. Walaupun rangkaian berkaliber ini boleh membanggakan prestasi kuasa tinggi, kelebihan utamanya bukan terletak pada jumlah bekalan sumber tenaga, tetapi pada jarak pengangkutan.

Di peringkat seterusnya ialah rangkaian serantau dan dalaman. Untuk sebahagian besar, mereka juga melaksanakan fungsi mengagihkan tenaga antara pengguna tertentu. Saluran daerah diberi makan terus dari saluran serantau, melayani zon blok bandar dan rangkaian kampung. Bagi rangkaian dalaman, mereka mengedarkan tenaga dalam suku, kampung, kilang dan objek yang lebih kecil.

Pencawang dalam rangkaian bekalan kuasa

Di antara segmen berasingan talian penghantaran elektrik, transformer dipasang dalam format pencawang. Tugas utama mereka adalah untuk meningkatkan voltan terhadap latar belakang penurunan arus. Dan terdapat juga tetapan step-down yang mengurangkan penunjuk voltan keluaran dalam keadaan peningkatan kekuatan arus. Keperluan untuk peraturan parameter elektrik sedemikian dalam perjalanan ke pengguna ditentukan oleh keperluan untuk mengimbangi kerugian pada rintangan aktif. Hakikatnya ialah penghantaran elektrik dilakukan melalui wayar dengan luas keratan rentas yang optimum, yang ditentukan semata-mata oleh ketiadaan pelepasan korona dan kekuatan arus. Ketidakmungkinan mengawal parameter lain membawa kepada keperluan untuk peralatan kawalan tambahan dalam bentuk pengubah yang sama. Tetapi ada sebab lain mengapa voltan harus meningkat dengan mengorbankan pencawang. Semakin tinggi penunjuk ini, semakin jauh, mungkin, jarak penghantaran tenaga sambil mengekalkan potensi kuasa yang tinggi.

Ciri-ciri pengubah digital

Jenis pencawang moden, membenarkan kawalan digital. Jadi, pengubah piawai jenis ini menyediakan kemasukan komponen berikut:

• Bilik kawalan operasi. Kakitangan pengendalian, melalui terminal khas yang disambungkan melalui sambungan jauh (kadangkala tanpa wayar), mengawal operasi stesen dalam mod berat dan biasa. Boleh memohonperanti tambahan automasi, dan kelajuan penghantaran arahan berbeza dari beberapa minit ke jam.
• Unit kawalan anti-kecemasan. Modul ini diaktifkan sekiranya berlaku gangguan kuat pada talian. Contohnya, jika penghantaran elektrik daripada loji janakuasa kepada pengguna berlaku dalam keadaan proses elektromekanikal sementara (dengan penutupan mendadak kuasa sendiri, penjana, penurunan beban yang ketara, dsb.).
• Perlindungan geganti. Sebagai peraturan, modul automatik dengan bekalan kuasa bebas, yang senarai tugasnya termasuk kawalan tempatan sistem kuasa dengan cepat mengesan dan mengasingkan bahagian rangkaian yang rosak.

Pemasangan elektrik tambahan pada talian kuasa

Pencawang, sebagai tambahan kepada blok pengubah, menyediakan kehadiran pemutus, pemisah, pengukur dan peranti tambahan lain. Mereka tidak berkaitan secara langsung dengan kompleks kawalan dan berfungsi secara lalai. Setiap pemasangan ini direka untuk melaksanakan tugas tertentu:

• Pemutus penyambung membuka/menutup litar kuasa jika tiada beban pada wayar kuasa.
• Pemisah secara automatik memutuskan sambungan pengubah daripada rangkaian untuk masa yang diperlukan untuk operasi kecemasan pencawang. Tidak seperti modul kawalan, dalam kes ini, peralihan kepada fasa kecemasan operasi dijalankan secara mekanikal.
• Peranti pengukur menentukan voltan dan vektor arus di mana elektrik dihantar dari sumber kepada pengguna dalamtitik masa tertentu. Ini juga merupakan alatan automatik yang menyokong perakaunan ralat metrologi.

Masalah dalam penghantaran tenaga elektrik

Apabila mengatur dan mengendalikan rangkaian bekalan kuasa, terdapat banyak kesukaran yang bersifat teknikal dan ekonomi. Sebagai contoh, kehilangan kuasa semasa yang telah disebutkan akibat rintangan dalam konduktor dianggap sebagai masalah paling penting seperti ini. Faktor ini diberi pampasan oleh peralatan pengubah, tetapi ia, seterusnya, memerlukan penyelenggaraan. Penyelenggaraan teknikal infrastruktur rangkaian, yang melaluinya elektrik dihantar dari jauh, pada dasarnya, mahal. Ia memerlukan kedua-dua kos sumber bahan dan organisasi, yang akhirnya memberi kesan kepada kenaikan tarif untuk pengguna tenaga. Sebaliknya, peralatan terkini, bahan untuk konduktor dan pengoptimuman proses kawalan masih membolehkan untuk mengurangkan sebahagian daripada kos operasi.

Siapakah pengguna elektrik?

Sebahagian besarnya, keperluan untuk bekalan tenaga ditentukan oleh pengguna. Dan dalam kapasiti ini, perusahaan pembuatan, kemudahan awam, syarikat pengangkutan, pemilik kotej negara, penduduk bangunan bandar berbilang apartmen, dan lain-lain boleh bertindak. Perbezaan utama antara kumpulan pengguna yang berbeza boleh dipanggil kuasa talian bekalannya. Mengikut kriteria ini, semua saluran penghantaran elektrik kepada pengguna kumpulan yang berbeza bolehdibahagikan kepada tiga jenis:

• Sehingga 5 MW.
• Daripada 5 hingga 75 MW.
• Dari 75 hingga 1 ribu MW.

Kesimpulan

Sudah tentu, infrastruktur bekalan tenaga di atas tidak akan lengkap tanpa penganjur langsung proses pengagihan sumber tenaga. Peserta pasaran tenaga borong yang mempunyai lesen pembekal yang sesuai bertindak sebagai syarikat pembekal. Perjanjian untuk perkhidmatan penghantaran elektrik dimuktamadkan dengan organisasi jualan tenaga atau pembekal lain yang menjamin bekalan dalam tempoh pengebilan yang ditetapkan. Pada masa yang sama, tugas menyelenggara dan mengendalikan infrastruktur rangkaian, yang menyediakan objek pengguna tertentu di bawah kontrak, mungkin berada di jabatan organisasi pihak ketiga yang sama sekali berbeza. Perkara yang sama berlaku untuk sumber penjanaan tenaga.