Jänniteasteet sähkösiirtolähetyksessä ja -jakelussa: oppaat

Johdanto

Jänniteasteen merkitys virransiirron tehokkaan toiminnan kannalta jakelujärjestelmän toimintatilaa Jännityksen merkitystä ei voi yliarvioida, sillä jännityksen vakauden hallinnointi edellyttää sähkövirran tasaisen virtauksen ylläpitoa. Seuraavassa on ohje, jossa esitetään sähköjärjestelmässä käytettyjen eri jänniteasteiden kuvaus tuotannosta loppukäyttöön asti.

Jännityksen perusperiaatteet

Jännite Voltteina mitattu sähköpotentiaaliero, joka työntää virtaa johdosta. Jännite on yksi kolmesta peruselektrisestä suurudesta, joista kaksi on virta (ampereja, A) ja jännite (watteja, W). Näiden välinen yhteys voidaan ilmaista yhtälöllä: Voima (P) = Jännitys (V) * Virta (I) Tämä suhde muodostaa perustan sähköjärjestelmän hallintaan.

Jännite- ja sähköjärjestelmien tyypit

Nimellispinta on laskelmien ja suunnittelun (sähkönjärjestelmien) tarkoituksiin asetettu vertailupinta. Nimellispinta on siis arvo, jota käytetään verkon tehon arvon osoittamiseen, jos todellinen jännitys voi poiketa ilmoitetusta venttiilistä. Jänniteasteet ovat vakioituja maan/järjestelmätyypin mukaan, mutta niissä on hierarkinen logiikka tehokkaan tehonsiirron/käytön kannalta.

Siirtoväkiarvo

Tämä tapahtuu käyttämällä korkean jännitteen siirtokonetta, jotta voidaan vähentää pitkällä matkalla tapahtuvia sähkötappioita. Jos virtaus on korkeampi mutta sama, niin virtaus voi siirtää vähemmän virtaa kuin alemmassa tasossa, mikä vähentää joule-lämpöllä aiheutuvia energian menetyksiä. 115 kV, 230 kV ja 400 kV ovat yleisiä siirtoväkiastoa (voivat vaihdella alueiden ja sähköverkkojen tarpeiden mukaan).

Jakausjännitteet

Korkean jännitteen on vähennettävä tasolle, joka voidaan jakaa koteihin ja yrityksiin, kun se saavuttaa määränpäässään. Tämä suoritetaan transformattoreiden avulla alatasemiin. Ensisijainen jakauma koostuu jänniteistä 11 kV:sta 33 kV:een, kun taas toissijainen jakauma on lähellä käyttöjännitystä eli 415 V/240 V.

Käyttöjännitteen tasot

Jännite alennetaan sitten käyttökohtaan soveltuviin käyttötapauksiin. Nämä jännitevaatimukset vaihtelevat teollisuuden, kaupallisen ja asuinrakennuksen loppukäyttäjien välillä. Esimerkiksi asuinalueilla on 120/240 V:n lukema Yhdysvalloissa ja 230 V:n lukema Euroopassa. Käytössä on turvallisuustandardeja, joissa määritellään käyttöjännitteet ja varmistetaan, että tällaiset jännitteet eivät ole käyttäjille vaarallisia.

Jännitehallinta ja -sääntely

Jänniteasteen on pysyttävä säänneltyjen rajojen sisällä varmistaakseen sähkölaitteiden toiminnan sekä verkon terveyden ja vakauden. Jännitevalvonta, joka on jännityksen säätelyprosessi sen varmistamiseksi, että se pysyy kohtuullisten rajojen sisällä. Tämä voidaan tehdä paikallisilla laitteilla, kuten transformattoreiden pistosvaihdolla ja staattisella VAR-kompensaattorilla.

Jännitelasku ja johtokähden menetykset

Kaikissa lähetyksissä tai jakelulinja , jännitys laskee linjassa kulkiessaan vastuskomponenttien vuoksi, ja tämä tunnetaan jännitteen pudotuksena. Tämä riippuu johdon vastustuksesta, sen läpi kulkevan virran määrästä sekä johdon pituudesta. Jännitelasku ja johtokähden menetykset vaikuttavat suoraan tehokkuuteen, ja johtimet ja johtokäytävien ohjaaminen on siten minimoitava.

Valtio E hallinnan suuntaukset tulevaisuudessa

Jännityksen hallinta on muuttuvana prosessina, jota ohjaa älyverkkoteknologian omistaminen. Tämä tarkoittaa, että tämä korkean teknologian dynaaminen sopeutus voi hallita jänniteasteita, - vakautta ja luotettavuutta verkossa. Lisäksi uusiutuvien energialähteiden suuri leviäminen edellyttää kehittyneitä jännitteen säätelyä niiden vaihtelevuuden torjumiseksi. Lisäksi HVDC-lähtövirran (korkea-jännitteinen tasavirta) siirto on tullut erittäin kiinnostavaksi pitkämatkovaiheisiin ja suurtehoisiin voimankäyttöihin pienemmillä menetelmillä.

Johtopäätös

Tiedot sähkönsiirto ja jakelu Eri jänniteasteiden vaihtaminen on elintärkeää sähköjärjestelmien komponenttien luotettavuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi. Jokaisella jänniteastolla on tärkeä tehtävä, korkean jännitejärjestelmän siirtämisestä rakennusten ja asuntojen käyttöjänniteeseen asti. Jännitehallinta on haaste, joka käsittää sääntelyä, valvontaa ja tappioiden vähentämistä. Koska monet uudet älyverkkoteknologiat on mukautettu ja uusiutuvan energian käyttö on lisääntynyt, jännitte on yksi monista tärkeistä verkko-alueista, jotka ovat aina kriittisiä. Tämän oppaan tavoitteena on luoda pohja, joka on askel kohti entistä suurempaa tutkimusta ja arvostusta periaatteiden koskemattomuudesta sähköjärjestelmissämme.