Wprowadzenie
Znaczenie poziomów napięcia w efektywnym działaniu systemu przesyłu energii i system dystrybucji Nie można przecenić znaczenia napięcia, ponieważ zarządzanie stabilnością napięcia polega na utrzymaniu stałego przepływu energii elektrycznej. W poniższym poradniku przedstawiono różne poziomy napięcia stosowane w systemie energetycznym od momentu wytwarzania do momentu końcowego użytkowania.
Podstawowe zasady napięcia
Napięcie Różnica potencjału elektrycznego, mierzona w woltów (V), która przepycha prąd przez przewodnika. Napięcie jest jedną z trzech podstawowych wielkości elektrycznych, a pozostałe dwie to prąd (ampere, A) i napięcie (waty, W). Związek między nimi można wyrazić w równaniu: Moc (P) = napięcie (V) * prąd (I) Ten związek stanowi podstawę zarządzania energią elektryczną.
Rodzaje napięcia w systemach energetycznych
Napięcie nominalne to napięcie odniesienia umieszczone do celów obliczeń i projektowania (w przypadku systemów elektrycznych). W przypadku gdy napięcie rzeczywiste może różnić się od deklarowanego zaworku, napięcie nominalne jest zatem wartością stosowaną do wskazania wartości mocy sieci. Poziomy napięcia są standardowe dla każdego kraju/typów systemów, ale mają hierarchiczną logikę dla efektywnego przekazywania/używania mocy.
Poziomy napięcia w układzie przesyłowym
Wykonuje się to przy użyciu transmisji wysokiego napięcia, aby zmniejszyć straty mocy na duże odległości. Przekaz przy wyższych napięciach, ale z tą samą mocą może przenosić mniej prądu w porównaniu z niższym poziomem, co pomaga zmniejszyć straty energii na liniach z powodu ciepła Joula. 115 kV, 230 kV i 400 kV to powszechne poziomy napięcia przesyłowego (możliwe, że różnią się w zależności od regionu i potrzeb sieci energetycznej).
Poziomy napięcia dystrybucyjnego
Wysokonapięciowe zasilanie musi zostać obniżone do poziomu przeznaczonego do dystrybucji do domów i firm, gdy tylko dotrze do celu. Wykonuje się to w podstacjach z wykorzystaniem transformatorów. Podział podstawowy składa się z napięć od 11 kV do 33 kV, podczas gdy podział wtórny jest blisko napięcia użytkowego, tj. 415 V/240 V.
Poziomy napięcia użytkowego
Następnie napięcie jest zmniejszane do poziomu odpowiedniego dla przypadków zastosowania w miejscu użycia. Wymagania te dotyczą różnych napięć dla użytkowników końcowych przemysłowych, handlowych i mieszkaniowych. Na przykład w obszarach mieszkalnych odczytywane są na 120/240V w części świata USA i 230V w Europie. Istnieją dostępne normy bezpieczeństwa, które określają napięcia użytkowe i zapewniają, że takie napięcia nie są niebezpieczne dla użytkowników.
Zarządzanie napięciem i regulacja
Poziom napięcia musi pozostawać w granicach regulowanych, aby zapewnić funkcjonowanie urządzeń elektrycznych oraz stabilność i zdrowie sieci. Regulacja napięcia, czyli proces regulacji napięcia w celu zapewnienia, że pozostaje w rozsądnych granicach. Można to zrobić za pomocą lokalnych urządzeń, takich jak zmiany kranu w transformatorach i statyczny kompensator VAR.
Spadek napięcia i straty linii
W każdej transmisji lub linia dystrybucyjna , napięcie zmniejsza się podczas podróży w linii z powodu komponentów oporowych i jest to znane jako spadek napięcia. Na to wpływa opór linii, przepływ prądu oraz długość linii. Spadek napięcia i straty linii mają bezpośredni wpływ na wydajność i dlatego należy je zminimalizować poprzez ostrożny wybór przewodników i rozmieszczenie linii.
Włota e tendencje zarządzania na przyszłość
Zarządzanie napięciem staje się procesem ewoluującym, który jest regulowany przez własność technologii inteligentnych sieci. To oznacza, że ten zaawansowany technologicznie adapter dynamiczny może kontrolować poziom napięcia, stabilność i niezawodność sieci. Ponadto duża penetracja energii ze źródeł odnawialnych wymaga zaawansowanej regulacji napięcia w celu zaradzenia jej przerywaniu się. Ponadto, przesył HVDC (wysokonapięciowy prąd stały) jest bardzo zainteresowany dla dalekobieżnych i dużych przepustowości przesyłu mocy z mniejszą stratą.
Wniosek
Wiedza o przenoszenie i dystrybucja energii W przypadku, gdy wprowadzane są różne poziomy napięcia, konieczne jest, aby przełączacze zapewniły niezawodność i wydajność komponentów systemów elektrycznych. Każdy poziom napięcia pełni ważną funkcję, począwszy od transmisji wysokiego napięcia aż po napięcie użytkowe w budynkach i domach. Zarządzanie napięciem to wyzwanie obejmujące regulację, kontrolę i redukcję strat. Wraz z dostosowaniem wielu nowych technologii inteligentnych sieci i rozwojem energii odnawialnej napięcie jest jednym z wielu ważnych aspektów sieci, które zawsze będą kluczowe. Wytyczne te mają na celu stworzenie tej podstawy jako progu do inspirowania jeszcze większego poziomu badania i doceniania zasad integralności w naszych systemach energetycznych.