Overføring av strøm fra kraftverket til forbrukeren

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Fra de direkte generasjonskildene til forbrukeren går elektrisk energi gjennom mange teknologiske punkter. Samtidig er selve bærerne i form av linjer med ledere avgjørende i denne infrastrukturen. På mange måter danner de et komplekst system for elektrisitetsoverføring på flere nivåer, der forbrukeren er det siste leddet.

Hvor kommer strømmen fra?

På det første stadiet av den totale prosessen med energiforsyning skjer generasjon, det vil si produksjon av elektrisitet. Til dette brukes spesielle stasjoner som produserer energi fra sine andre kilder. Varme, vann, sollys, vind og til og med jord kan brukes som sistnevnte. I hvert tilfelle brukes generatorstasjoner som konverterer naturlig eller kunstig generert energi til elektrisitet. Dette kan være tradisjonelle atom- eller termiske kraftverk, og vindmøller med solenergibatterier. For overføring av elektrisitet til de fleste forbrukere brukes kun tre typer stasjoner: kjernekraftverk, termiske kraftverk og vannkraftverk. Følgelig kjernefysiske, termiske og hydrologiske installasjoner. De genererer omtrent 75-85 % av energien på verdensbasis, men på grunn av økonomiske og spesielt miljømessige faktorer er det en økende trend mot en reduksjon i denne indikatoren. På en eller annen måte er det disse hovedkraftverkene som produserer energi for videre overføring til forbrukeren.

Nettverk for overføring av elektrisk energi

Transport av den genererte energien utføres av nettinfrastrukturen, som er en kombinasjon av ulike elektriske installasjoner. Grunnstrukturen for overføring av elektrisitet til forbrukere inkluderer transformatorer, omformere og transformatorstasjoner. Men den ledende plassen i den er okkupert av kraftlinjer som direkte forbinder kraftverk, mellominstallasjoner og forbrukere. Samtidig kan nettverk avvike fra hverandre - spesielt etter formål:

• Offentlige nettverk. Forsyne husholdnings-, industri-, landbruks- og transportanlegg.
• Nettverkskommunikasjon for autonom strømforsyning. Gi strøm til autonome og mobile objekter, som inkluderer fly, skip, ikke-flyktige stasjoner osv.
• Nettverk for strømforsyning av anlegg som utfører individuelle teknologiske operasjoner. Ved det samme produksjonsanlegget, i tillegg til hovedforsyningen av elektrisitet, kan det leveres en linje for å opprettholde driften til en bestemtutstyr, transportbånd, ingeniøranlegg osv.
• Kontakt strømforsyningslinjer. Nettverk designet for å levere strøm direkte til kjøretøy i bevegelse. Dette gjelder trikker, lokomotiver, trolleybusser osv.

Klassifisering av overføringsnett etter størrelse

De største er ryggradsnettverkene som forbinder energiproduksjonskilder med forbrukssentra på tvers av land og regioner. Slike kommunikasjoner er preget av høy effekt (i mengden gigawatt) og spenning. På neste nivå er det regionale nettverk, som er forgreninger fra hovedlinjer og i sin tur selv har mindre avleggere. Gjennom slike kanaler blir elektrisitet overført og distribuert til byer, regioner, store transportknutepunkter og avsidesliggende felt. Selv om nettverk av dette kaliberet kan skryte av høy kraftytelse, ligger deres viktigste fordel ikke i volumtilførselen av energiressurser, men i transportavstanden.

På neste nivå er regionale og interne nettverk. For det meste utfører de også funksjonene med å distribuere energi mellom spesifikke forbrukere. Distriktskanalene mates direkte fra de regionale, og betjener byblokksonene og landsbynettverkene. Når det gjelder interne nettverk, distribuerer de energi innenfor kvartalet, landsbyen, fabrikken og mindre objekter.

Understasjoner i strømforsyningsnettverk

Mellom separate segmenter av elektrisitetsoverføringslinjer er det installert transformatorer i form av transformatorstasjoner. Hovedoppgaven deres er å øke spenningen mot bakgrunnen av en reduksjon i strømmen. Og det er også nedtrappingsinnstillinger som reduserer utgangsspenningsindikatoren under forhold med økende strømstyrke. Behovet for slik regulering av elektrisitetsparametere på vei til forbruker bestemmes av behovet for å kompensere for tap på aktiv motstand. Faktum er at overføringen av elektrisitet utføres gjennom ledninger med et optim alt tverrsnittsareal, som utelukkende bestemmes av fraværet av en koronautladning og styrken til strømmen. Umuligheten av å kontrollere andre parametere fører til behovet for ekstra kontrollutstyr i form av samme transformator. Men det er en annen grunn til at spenningen bør øke på bekostning av transformatorstasjonen. Jo høyere denne indikatoren er, jo lenger er kanskje avstanden for energioverføring samtidig som et høyt effektpotensial opprettholdes.

Funksjoner av digitale transformatorer

Moderne type understasjon, tillater digital kontroll. Så en standard transformator av denne typen sørger for inkludering av følgende komponenter:

• Operativt kontrollrom. Driftspersonellet, gjennom en spesiell terminal koblet til via en ekstern (noen ganger trådløs) forbindelse, kontrollerer driften av stasjonen i tunge og normale moduser. Kan gjeldehjelpeenheter for automatisering, og hastigheten på overføring av kommandoer varierer fra flere minutter til timer.
• Anti-nødkontrollenhet. Denne modulen aktiveres ved sterke forstyrrelser på linjen. For eksempel hvis overføring av elektrisitet fra et kraftverk til en forbruker skjer under forhold med forbigående elektromekaniske prosesser (med en plutselig stans av egen kraft, en generator, et betydelig lastfall osv.).
• Relébeskyttelse. Som regel en automatisk modul med uavhengig strømforsyning, hvis oppgaveliste inkluderer lokal styring av strømsystemet ved raskt å oppdage og isolere defekte deler av nettverket.

Elektriske hjelpeinstallasjoner på kraftledninger

Transformatorstasjonen, i tillegg til transformatorblokken, sørger for tilstedeværelse av frakoblere, separatorer, måle- og andre tilleggsenheter. De er ikke direkte relatert til kontrollkomplekset og fungerer som standard. Hver av disse installasjonene er utformet for å utføre spesifikke oppgaver:

• Frakobleren åpner/lukker strømkretsen hvis det ikke er noen belastning på strømledningene.
• Separatoren kobler automatisk transformatoren fra nettet i den tiden som kreves for nøddrift av transformatorstasjonen. I motsetning til kontrollmodulen, i dette tilfellet, utføres overgangen til nødfasen av driften mekanisk.
• Måleutstyr bestemmer spennings- og strømvektorene som elektrisitet overføres fra kilden til forbrukeren ibestemt tidspunkt. Dette er også automatiske verktøy som støtter regnskapsføring av målefeil.

Problemer med overføring av elektrisk energi

Ved organisering og drift av strømnett er det mange vanskeligheter av teknisk og økonomisk art. For eksempel regnes de allerede nevnte strømeffekttapene på grunn av motstand i ledere som det viktigste problemet av denne typen. Denne faktoren kompenseres av transformatorutstyr, men den trenger på sin side vedlikehold. Teknisk vedlikehold av nettinfrastrukturen, der elektrisitet overføres over en avstand, er i prinsippet kostbart. Det krever både materielle og organisatoriske ressurskostnader, noe som til syvende og sist påvirker økningen i tariffer for energiforbrukere. På den annen side lar det nyeste utstyret, materialer for ledere og optimalisering av kontrollprosesser fortsatt redusere deler av driftskostnadene.

Hvem er forbrukeren av strøm?

Kravene til energiforsyning bestemmes i stor grad av forbrukeren. Og i denne egenskapen kan produksjonsbedrifter, offentlige verktøy, transportselskaper, eiere av hytter, innbyggere i bybygninger med flere leiligheter etc. handle. Hovedforskjellen mellom forskjellige grupper av forbrukere kan kalles kraften til forsyningslinjen. I henhold til dette kriteriet kan alle kanaler for strømoverføring til forbrukere av forskjellige grupper væredelt inn i tre typer:

• Opp til 5 MW.
• Fra 5 til 75 MW.
• Fra 75 til 1 tusen MW.

Konklusjon

Selvfølgelig vil ovennevnte energiforsyningsinfrastruktur være ufullstendig uten en direkte arrangør av energiressursdistribusjonsprosessene. Deltakerne i grossistmarkedet for energi som har riktig leverandørlisens fungerer som forsyningsselskap. Avtale om overføringstjenester for elektrisitet inngås med en energisalgsorganisasjon eller annen leverandør som garanterer levering innen den angitte faktureringsperioden. Samtidig kan oppgavene med å vedlikeholde og drifte nettverksinfrastrukturen, som gir et spesifikt forbrukerobjekt under kontrakten, ligge i avdelingen til en helt annen tredjepartsorganisasjon. Det samme gjelder kilden til energiproduksjon.