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Introduzione
Importanza dei livelli di tensione per l'efficiente funzionamento di una trasmissione di potenza e sistema di distribuzione L'importanza della tensione non può essere sopravvalutata, poiché la gestione della stabilità della tensione comporta il mantenimento di un flusso costante di elettricità. La guida che segue è una panoramica dei diversi livelli di tensione utilizzati nel sistema di alimentazione, a partire dalla generazione fino al punto di utilizzo finale.
Principi fondamentali della tensione
Tensione La differenza di potenziale elettrico, misurata in volt (V), che spinge la corrente attraverso un conduttore. La tensione è una delle tre quantità elettriche di base, le altre due sono la corrente (amperi, A) e la tensione (watt, W). Il legame tra questi può essere espresso con l'equazione: Potenza (P) = Voltaggio (V) * Corrente (I) Questa relazione costituisce la base per la gestione elettrica.
Tipi di tensione nei sistemi di alimentazione
La tensione nominale è la tensione di riferimento applicata ai fini dei calcoli e della progettazione (per i sistemi elettrici). La tensione nominale è quindi un valore applicato per indicare il valore di potenza della rete quando la tensione effettiva può differire dalla valvola indicata. I livelli di tensione sono standard per paese/tipo di sistema, ma hanno una logica gerarchica per un trasferimento/uso efficiente della potenza.
Livelli di tensione di trasmissione
Si fa utilizzando la trasmissione ad alta tensione per ridurre le perdite di potenza su lunghe distanze. La trasmissione a tensioni più elevate ma con la stessa potenza può trasferire meno corrente rispetto a un livello inferiore, il che contribuisce a ridurre le perdite di energia sulle linee dovute al calore Joule. 115 kV, 230 kV e 400 kV sono livelli di tensione di trasmissione comuni (possono variare a seconda delle esigenze della regione e della rete elettrica).
Livelli di tensione di distribuzione
L'energia ad alta tensione deve essere ridotta a livelli di distribuzione a abitazioni e imprese una volta raggiunta la destinazione. Questo viene eseguito nelle sottostazioni utilizzando trasformatori. La distribuzione primaria è costituita da tensioni da 11 kV a 33 kV, mentre la distribuzione secondaria è vicina alla tensione di utilizzo, cioè 415 V/240 V.
Livelli di tensione di utilizzo
La tensione viene quindi ridotta a livelli appropriati per i casi di utilizzo nel punto di utilizzo. Questi requisiti di tensione differiscono per gli utenti finali industriali, commerciali e residenziali. Ad esempio, le aree residenziali leggono a 120/240V nella parte del mondo degli Stati Uniti e 230V in Europa. Esistono norme di sicurezza che specificano le tensioni di utilizzo e garantiscono che tali tensioni non siano pericolose per gli utenti.
Gestione e regolazione della tensione
I livelli di tensione devono rimanere entro i limiti regolamentati per garantire il funzionamento delle apparecchiature elettriche e la salute e la stabilità della rete. Regolamento della tensione, che è il processo di regolazione della tensione per garantire che rimanga entro limiti ragionevoli. Può essere fatto da dispositivi locali come cambi tap nei trasformatori e compensatori statici VAR.
Caduta di tensione e perdite di linea
In qualsiasi trasmissione o linea di distribuzione , la tensione si riduce mentre viaggia nella linea a causa di componenti resistivi e questo è noto come calo di tensione. Questo è influenzato dalla resistenza della linea, dalla quantità di corrente che passa attraverso, nonché dalla lunghezza della linea. La caduta di tensione e le perdite di linea hanno un impatto diretto sull'efficienza e, come tali, dovrebbero essere ridotte al minimo con una scelta attenta dei conduttori e del percorso della linea.
Voltag e tendenze di gestione per il futuro
La gestione della tensione sta diventando un processo in evoluzione governato dalla proprietà delle tecnologie di reti intelligenti. Questo significa che questo adattatore dinamico ad alta tecnologia può controllare i livelli di tensione, la stabilità e l'affidabilità della rete. Inoltre, l'elevata penetrazione delle energie rinnovabili richiede una regolazione avanzata della tensione per far fronte alla loro intermittenza. Inoltre, la trasmissione HVDC (alta tensione di corrente continua) sta riscuotendo grande interesse per il trasferimento di potenza su lunghe distanze e ad alta capacità con minori perdite.
Conclusione
Conoscenza di trasmissione e distribuzione di energia La diffusione di vari livelli di tensione è fondamentale per i convertitori per garantire l'affidabilità e l'efficienza dei componenti dei sistemi elettrici. Ogni livello di tensione svolge una funzione importante, dalla trasmissione ad alta tensione alla tensione di utilizzo negli edifici e nelle abitazioni rispettivamente. La gestione della tensione è una sfida che comprende regolamentazione, controllo e riduzione delle perdite. Con l'adattamento di molte nuove tecnologie di reti intelligenti e l'espansione delle energie rinnovabili, la tensione è uno dei molti aspetti importanti della rete che sarà sempre fondamentale. Questa guida mira a costituire questa base come trampolino di lancio per ispirare livelli ancora maggiori di studio e apprezzamento dei principi di integrità nei nostri sistemi energetici.
